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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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 = 250 N·md = 25 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 = 250 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.やさしい
do​ = 80, di​ = 40 mmT = 500 N·m

外径 80 mm、内径 40 mm の中空丸軸がトルク 500 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 500 N·mdo = 80 mmdi = 40 mm
τmax = MPa
3.ふつう
d = 12 mmT = 100 N·m250 mmφ = 8.8°

ねじり試験で、直径 12 mm の中実試験片をトルク 100 N·m でねじる。標点距離 250 mm の両端は互いに 8.8° 回転する（材料はまだ弾性域にある）。材料の横弾性係数 G を求めよ。

T = 100 N·md = 12 mmL = 250 mmφ = 8.8°
G = GPa
4.ふつう
T = 200 N·md = 50 mmL = 2 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 = 200 N·md = 50 mmL = 2 mG = 26 GPa
φ = °
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 3000 rpm で 75 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 = 75 kWN = 3000 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.むずかしい
Tdo​ = 50 mm, di​ = 30 mm

中空軸が 1450 rpm で 30 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 30 kWN = 1450 rpmdo = 50 mmdi = 30 mm
τmax = MPa

解答

  1. 1. τmax = 81.49 MPa
  2. 2. τmax = 5.305 MPa
  3. 3. G = 79.96 GPa
  4. 4. φ = 1.437 °
  5. 5. d = 28.97 mm
  6. 6. τmax = 9.248 MPa

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。