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

中実丸軸がトルク T を受ける。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

T = 400 N·md = 20 mm

τ_max = MPa

2.やさしい

外径 75 mm、内径 53 mm の中空丸軸がトルク 400 N·m を受ける。最大せん断応力 τ_max を求めよ。

T = 400 N·md_o = 75 mmd_i = 53 mm

τ_max = MPa

3.ふつう

鋼製の段付き中実軸が A で固定されている。区間 AB は直径 25 mm、長さ 0.8 m、区間 BC は直径 20 mm、長さ 1.2 m である。自由端 C にトルク 100 N·m が作用する。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

T = 100 N·md₁ = 25 mm, L₁ = 0.8 md₂ = 20 mm, L₂ = 1.2 m

τ_max = MPa

4.ふつう

ねじり試験で、直径 20 mm の中実試験片をトルク 20 N·m でねじる。標点距離 400 mm の両端は互いに 0.75° 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 = 20 N·md = 20 mmL = 400 mmφ = 0.75°

G = GPa

5.むずかしい

中空軸が 1500 rpm で 15 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

P = 15 kWN = 1500 rpmd_o = 40 mmd_i = 24 mm

τ_max = MPa

6.むずかしい

中空軸が 1000 rpm で 100 kW を伝達しなければならない。内径は外径の 0.8 倍とし、せん断応力は 75 MPa を超えてはならない。最小の外径 d_o を求めよ。

P = 100 kWN = 1000 rpmd_i/d_o = 0.8τ_allow = 75 MPa

d_o = mm

解答

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。