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 = 250 N·md = 20 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 = 250 N·md = 20 mm
τmax = MPa
2.やさしい
N = 300 rpmT = 150 N·m

300 rpm で回転する軸が一定のトルク 150 N·m を受ける。伝達する動力 P を求めよ。

T = 150 N·mN = 300 rpm
P = kW
3.ふつう
T = 100 N·md = 40 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 = 100 N·md = 40 mmL = 3 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
T = 250 N·md = 20 mmL = 2 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 = 250 N·md = 20 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
5.むずかしい
d = ?75 kW, 300 rpm

黄銅製の中実軸が 300 rpm で 75 kW を伝達する。せん断応力は 40 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 1° 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 = 75 kWN = 300 rpmτallow = 40 MPaθallow = 1°/mG = 39 GPa
d = mm
6.むずかしい
d = 20 mmT0​ = 400 N·mACBa = 3 mb = 1 m

直径 20 mm のアルミニウム製の中実軸が、両端 A と B で剛な壁に固定されている。A から 3 m、B から 1 m の C にトルク 400 N·m が作用する。 壁 A における反力トルク TA を求めよ。

d = 20 mmT0 = 400 N·ma = 3 mb = 1 m
TA = N·m

解答

  1. 1. τmax = 159.2 MPa
  2. 2. P = 4.712 kW
  3. 3. φ = 2.63 °
  4. 4. φ = 22.8 °
  5. 5. d = 77.31 mm
  6. 6. TA = 100 N·m

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。