解答つき軸のねじりワークシート

無料で印刷できる軸のねじりのワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
T = 2000 N·md = 60 mm

中実丸軸がトルク T を受ける。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 2000 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.やさしい
do​ = 30, di​ = 24 mmT = 250 N·m

外径 30 mm、内径 24 mm の中空丸軸がトルク 250 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 250 N·mdo = 30 mmdi = 24 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 400 N·md = 40 mmL = 1 mφ = ?

アルミニウム製の中実軸が壁に固定され、自由端でトルク T によりねじられる。自由端のねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 400 N·md = 40 mmL = 1 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
T = 1000 N·md = 40 mmL = 2 mφ = ?

鋼製の中実軸が壁に固定され、自由端でトルク T によりねじられる。自由端のねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 1000 N·md = 40 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
5.むずかしい
do​ = ?100 kW, 1500 rpm

中空軸が 1500 rpm で 100 kW を伝達しなければならない。 内径は外径の 0.75 倍とし、せん断応力は 40 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 100 kWN = 1500 rpmdi/do = 0.75τallow = 40 MPa
do = mm
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 300 rpm で 20 kW を伝達し、せん断応力が 50 MPa を超えないようにしたい。条件を満たす最小直径 d を求めよ。

P = 20 kWN = 300 rpmτallow = 50 MPa
d = mm

解答

  1. 1. τmax = 47.16 MPa
  2. 2. τmax = 79.87 MPa
  3. 3. φ = 3.507 °
  4. 4. φ = 5.699 °
  5. 5. do = 49.13 mm
  6. 6. d = 40.18 mm

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。