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 = 750 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 = 750 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.やさしい
d = 40 mmT = 100 N·m

直径 40 mm の中実軸がトルク 100 N·m を受ける。中心から半径 10 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 100 N·md = 40 mmρ = 10 mm
τρ = MPa
3.ふつう
d = ?T = 250 N·mL = 0.8 m

長さ 0.8 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 = 0.8 mG = 26 GPaφallow = 0.5°
d = mm
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 40 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 = 40 MPa
do = mm
5.むずかしい
Tdo​ = 60 mm, di​ = 45 mm

中空軸が 500 rpm で 100 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 100 kWN = 500 rpmdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
d = ?50 kW, 1450 rpm

鋼製の中実軸が 1450 rpm で 50 kW を伝達する。せん断応力は 50 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 0.25° を超えてはならない。両方の制限を満たす最小の直径 d を求めよ。

P = 50 kWN = 1450 rpmτallow = 50 MPaθallow = 0.25°/mG = 80 GPa
d = mm

解答

  1. 1. τmax = 30.56 MPa
  2. 2. τρ = 3.979 MPa
  3. 3. d = 54.74 mm
  4. 4. do = 47.87 mm
  5. 5. τmax = 65.87 MPa
  6. 6. d = 55.68 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。