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 = 1500 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 = 1500 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.やさしい
do​ = 50, di​ = 25 mmT = 400 N·m

外径 50 mm、内径 25 mm の中空丸軸がトルク 400 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 400 N·mdo = 50 mmdi = 25 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 250 N·md = 25 mmL = 2 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 = 250 N·md = 25 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
4.ふつう
d = 10 mmT = 30 N·m300 mmφ = 13.47°

ねじり試験で、直径 10 mm の中実試験片をトルク 30 N·m でねじる。標点距離 300 mm の両端は互いに 13.47° 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 = 30 N·md = 10 mmL = 300 mmφ = 13.47°
G = GPa
5.むずかしい
do​ = ?15 kW, 1500 rpm

中空軸が 1500 rpm で 15 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 80 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 15 kWN = 1500 rpmdi/do = 0.75τallow = 80 MPa
do = mm
6.むずかしい
Tdo​ = 50 mm, di​ = 30 mm

中空軸が 300 rpm で 75 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 75 kWN = 300 rpmdo = 50 mmdi = 30 mm
τmax = MPa

解答

  1. 1. τmax = 61.12 MPa
  2. 2. τmax = 17.38 MPa
  3. 3. φ = 9.338 °
  4. 4. G = 38.99 GPa
  5. 5. do = 20.72 mm
  6. 6. τmax = 111.8 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。