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
d = 30 mmT = 400 N·m

直径 30 mm の中実軸がトルク 400 N·m を受ける。中心から半径 9 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 400 N·md = 30 mmρ = 9 mm
τρ = MPa
2.やさしい
do​ = 30, di​ = 18 mmT = 1000 N·m

外径 30 mm、内径 18 mm の中空丸軸がトルク 1000 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 1000 N·mdo = 30 mmdi = 18 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 500 N·md = 25 mmL = 0.5 mφ = ?

鋼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 = 25 mmL = 0.5 mG = 80 GPa
φ = °
4.ふつう
T = 250 N·md = 50 mmL = 3 mφ = ?

アルミニウム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 = 250 N·md = 50 mmL = 3 mG = 26 GPa
φ = °
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 300 rpm で 100 kW を伝達し、せん断応力が 40 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 = 100 kWN = 300 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.むずかしい
Tdo​ = 50 mm, di​ = 35 mm

中空軸が 1800 rpm で 20 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 20 kWN = 1800 rpmdo = 50 mmdi = 35 mm
τmax = MPa

解答

  1. 1. τρ = 45.27 MPa
  2. 2. τmax = 216.7 MPa
  3. 3. φ = 4.669 °
  4. 4. φ = 2.694 °
  5. 5. d = 74 mm
  6. 6. τmax = 5.689 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。