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 20 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 60 MPa の材料でできている。この軸が伝えられる最大トルク T_max を求めよ。

d = 20 mmτ_allow = 60 MPa

T_max = N·m

2.やさしい

直径 20 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 40 MPa の材料でできている。この軸が伝えられる最大トルク T_max を求めよ。

d = 20 mmτ_allow = 40 MPa

T_max = N·m

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 = 500 N·md = 40 mmL = 0.8 mG = 39 GPa

φ = °

4.ふつう

鋼製の中空軸（外径 40 mm、内径 20 mm、長さ 3 m）が一端で固定され、他端でトルク 2000 N·m によりねじられる。ねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 2000 N·md_o = 40 mmd_i = 20 mmL = 3 mG = 80 GPa

φ = °

5.むずかしい

黄銅製の中実軸が 1500 rpm で 5 kW を伝達する。せん断応力は 80 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 0.5° 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 = 5 kWN = 1500 rpmτ_allow = 80 MPaθ_allow = 0.5°/mG = 39 GPa

d = mm

6.むずかしい

中実軸が 300 rpm で 30 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 = 30 kWN = 300 rpmτ_allow = 75 MPa

d = mm

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。