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

中実丸軸がトルク T を受ける。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

T = 1000 N·md = 50 mm

τ_max = MPa

2.やさしい

外径 60 mm、内径 45 mm の中空丸軸がトルク 200 N·m を受ける。最大せん断応力 τ_max を求めよ。

T = 200 N·md_o = 60 mmd_i = 45 mm

τ_max = MPa

3.ふつう

中空軸がトルク 250 N·m を受けなければならない。内径は外径の 0.7 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 d_o を求めよ。

T = 250 N·md_i/d_o = 0.7τ_allow = 60 MPa

d_o = mm

4.ふつう

鋼製の段付き中実軸が A で固定されている。区間 AB は直径 40 mm、長さ 0.5 m、区間 BC は直径 25 mm、長さ 2 m である。自由端 C にトルク 200 N·m が作用する。端 C のねじれ角 φ_C を度で求めよ。

T = 200 N·md₁ = 40 mm, L₁ = 0.5 md₂ = 25 mm, L₂ = 2 mG = 80 GPa

φ_C = °

5.むずかしい

直径 30 mm のアルミニウム製の中実軸が A で固定されている。A から 1.2 m の B にトルク 250 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 200 N·m が作用する。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

d = 30 mmT_B = 250 N·mT_C = 200 N·mAB = 1.2 mBC = 2.5 m

τ_max = MPa

6.むずかしい

中空軸が 750 rpm で 100 kW を伝達しなければならない。内径は外径の 0.7 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 d_o を求めよ。

P = 100 kWN = 750 rpmd_i/d_o = 0.7τ_allow = 50 MPa

d_o = 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。