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 = 200 N·md = 40 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 = 200 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.やさしい
d = 40 mmT = 2000 N·m

直径 40 mm の中実軸がトルク 2000 N·m を受ける。中心から半径 16 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 2000 N·md = 40 mmρ = 16 mm
τρ = MPa
3.ふつう
T = 500 N·md = 40 mmL = 1.2 mφ = ?

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 = 1.2 mG = 39 GPa
φ = °
4.ふつう
do​ = 80, di​ = 60 mmT = 250 N·mL = 2.5 m

アルミニウム製の中空軸（外径 80 mm、内径 60 mm、長さ 2.5 m）が一端で固定され、他端でトルク 250 N·m によりねじられる。ねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 250 N·mdo = 80 mmdi = 60 mmL = 2.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.むずかしい
Tdo​ = 60 mm, di​ = 30 mm

中空軸が 300 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 = 300 rpmdo = 60 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
d = 60 mmTB​ = 1000 N·mTC​ = 2000 N·mABC2 m1 m

直径 60 mm の鋼製の中実軸が A で固定されている。A から 2 m の B にトルク 1000 N·m が作用し、さらに 1 m 先の自由端 C に同じ向きのトルク 2000 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

d = 60 mmTB = 1000 N·mTC = 2000 N·mAB = 2 mBC = 1 m
τmax = MPa

解答

  1. 1. τmax = 15.92 MPa
  2. 2. τρ = 127.3 MPa
  3. 3. φ = 3.507 °
  4. 4. φ = 0.501 °
  5. 5. τmax = 80.06 MPa
  6. 6. τmax = 70.74 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。