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 = ?

直径 30 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 Tmax を求めよ。

d = 30 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
2.やさしい
T = 1000 N·md = 30 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 = 1000 N·md = 30 mm
τmax = MPa
3.ふつう
do​ = 80, di​ = 60 mmT = 750 N·mL = 1.2 m

アルミニウム製の中空軸（外径 80 mm、内径 60 mm、長さ 1.2 m）が一端で固定され、他端でトルク 750 N·m によりねじられる。ねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 750 N·mdo = 80 mmdi = 60 mmL = 1.2 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
T = 200 N·md = 25 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 = 200 N·md = 25 mmL = 1.2 mG = 39 GPa
φ = °
5.むずかしい
d = 40 mmTB​ = 1500 N·mTC​ = 100 N·mABC1 m2 m

直径 40 mm の鋼製の中実軸が A で固定されている。A から 1 m の B にトルク 1500 N·m が作用し、さらに 2 m 先の自由端 C に同じ向きのトルク 100 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

d = 40 mmTB = 1500 N·mTC = 100 N·mAB = 1 mBC = 2 m
τmax = MPa
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 300 rpm で 20 kW を伝達し、せん断応力が 80 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 = 20 kWN = 300 rpmτallow = 80 MPa
d = mm

解答

  1. 1. Tmax = 318.1 N·m
  2. 2. τmax = 188.6 MPa
  3. 3. φ = 0.7215 °
  4. 4. φ = 9.194 °
  5. 5. τmax = 127.3 MPa
  6. 6. d = 34.35 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。