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

直径 50 mm の中実軸がトルク 500 N·m を受ける。中心から半径 15 mm の位置におけるせん断応力 τ_ρ を求めよ。

T = 500 N·md = 50 mmρ = 15 mm

τ_ρ = MPa

2.やさしい

直径 40 mm の中実軸がトルク 1500 N·m を受ける。中心から半径 12 mm の位置におけるせん断応力 τ_ρ を求めよ。

T = 1500 N·md = 40 mmρ = 12 mm

τ_ρ = MPa

3.ふつう

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 = 400 N·md = 50 mmL = 2 mG = 39 GPa

φ = °

4.ふつう

長さ 1.5 m のアルミニウム製の中実軸がトルク 250 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 0.5° 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 = 250 N·mL = 1.5 mG = 26 GPaφ_allow = 0.5°

d = mm

5.むずかしい

中実軸が 750 rpm で 10 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 = 10 kWN = 750 rpmτ_allow = 80 MPa

d = mm

6.むずかしい

直径 20 mm の黄銅製の中実軸が A で固定されている。A から 1.5 m の B にトルク 100 N·m が作用し、さらに 2.5 m 先の自由端 C に逆向きのトルク 250 N·m が作用する。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

d = 20 mmT_B = 100 N·mT_C = 250 N·mAB = 1.5 mBC = 2.5 m

τ_max = MPa

解答

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。