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 = 750 N·md = 50 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 = 750 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.やさしい
do​ = 60, di​ = 48 mmT = 1000 N·m

外径 60 mm、内径 48 mm の中空丸軸がトルク 1000 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 1000 N·mdo = 60 mmdi = 48 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 500 N·md = 25 mmL = 1 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 = 500 N·md = 25 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
4.ふつう
do​ = ?T = 750 N·m

中空軸がトルク 750 N·m を受けなければならない。 内径は外径の 0.5 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 do を求めよ。

T = 750 N·mdi/do = 0.5τallow = 75 MPa
do = mm
5.むずかしい
d = ?20 kW, 1500 rpm

黄銅製の中実軸が 1500 rpm で 20 kW を伝達する。せん断応力は 80 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 0.25° を超えてはならない。両方の制限を満たす最小の直径 d を求めよ。

P = 20 kWN = 1500 rpmτallow = 80 MPaθallow = 0.25°/mG = 39 GPa
d = mm
6.むずかしい
Tdo​ = 50 mm, di​ = 25 mm

中空軸が 750 rpm で 50 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 50 kWN = 750 rpmdo = 50 mmdi = 25 mm
τmax = MPa

解答

  1. 1. τmax = 30.56 MPa
  2. 2. τmax = 39.94 MPa
  3. 3. φ = 9.338 °
  4. 4. do = 37.87 mm
  5. 5. d = 52.54 mm
  6. 6. τmax = 27.67 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。