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 = 200 N·md = 30 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 = 200 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.やさしい
do​ = 100, di​ = 60 mmT = 1000 N·m

外径 100 mm、内径 60 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 = 100 mmdi = 60 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 750 N·md = 40 mmL = 2.5 mφ = ?

黄銅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 = 750 N·md = 40 mmL = 2.5 mG = 39 GPa
φ = °
4.ふつう
d = 12 mmT = 75 N·m200 mmφ = 10.82°

ねじり試験で、直径 12 mm の中実試験片をトルク 75 N·m でねじる。標点距離 200 mm の両端は互いに 10.82° 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 = 75 N·md = 12 mmL = 200 mmφ = 10.82°
G = GPa
5.むずかしい
Tdo​ = 60 mm, di​ = 36 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 = 60 mmdi = 36 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 3000 rpm で 15 kW を伝達し、せん断応力が 80 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 = 15 kWN = 3000 rpmτallow = 80 MPa
d = mm

解答

  1. 1. τmax = 37.73 MPa
  2. 2. τmax = 5.851 MPa
  3. 3. φ = 10.96 °
  4. 4. G = 39.02 GPa
  5. 5. τmax = 17.25 MPa
  6. 6. d = 14.49 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。