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
T = 400 N·md = 20 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 = 400 N·md = 20 mm
τmax = MPa
2.やさしい
do​ = 60, di​ = 36 mmT = 200 N·m

外径 60 mm、内径 36 mm の中空丸軸がトルク 200 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 200 N·mdo = 60 mmdi = 36 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 750 N·md = 40 mmL = 1.5 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 = 750 N·md = 40 mmL = 1.5 mG = 26 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 0.6 倍とし、せん断応力は 60 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 = 0.6τallow = 60 MPa
do = mm
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 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 = 75 kWN = 3000 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.むずかしい
do​ = ?5 kW, 1450 rpm

中空軸が 1450 rpm で 5 kW を伝達しなければならない。 内径は外径の 0.75 倍とし、せん断応力は 50 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 5 kWN = 1450 rpmdi/do = 0.75τallow = 50 MPa
do = mm

解答

  1. 1. τmax = 254.6 MPa
  2. 2. τmax = 5.418 MPa
  3. 3. φ = 9.864 °
  4. 4. do = 41.82 mm
  5. 5. d = 25.31 mm
  6. 6. do = 16.99 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。