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
d = 40 mmT = 2000 N·m

直径 40 mm の中実軸がトルク 2000 N·m を受ける。中心から半径 8 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 2000 N·md = 40 mmρ = 8 mm
τρ = MPa
2.やさしい
T = 500 N·md = 40 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 = 500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 400 N·md = 50 mmL = 0.8 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 = 50 mmL = 0.8 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
d = ?T = 200 N·mL = 0.8 m

長さ 0.8 m の黄銅製の中実軸がトルク 200 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 2° を超えてはならない。この制限を満たす最小の直径 d を求めよ。

T = 200 N·mL = 0.8 mG = 39 GPaφallow = 2°
d = mm
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 1000 rpm で 5 kW を伝達し、せん断応力が 75 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 = 5 kWN = 1000 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 1000 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 = 1000 rpmτallow = 50 MPa
d = mm

解答

  1. 1. τρ = 63.66 MPa
  2. 2. τmax = 39.79 MPa
  3. 3. φ = 1.149 °
  4. 4. d = 33.08 mm
  5. 5. d = 14.8 mm
  6. 6. d = 41.78 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。