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 = 400 N·md = 60 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 = 400 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.やさしい
N = 1500 rpmT = ?

モータが 1500 rpm で回転する軸に 22 kW を供給する。軸のトルク T を求めよ。

P = 22 kWN = 1500 rpm
T = N·m
3.ふつう
do​ = 50, di​ = 30 mmT = 1000 N·mL = 1.5 m

黄銅製の中空軸（外径 50 mm、内径 30 mm、長さ 1.5 m）が一端で固定され、他端でトルク 1000 N·m によりねじられる。ねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 1000 N·mdo = 50 mmdi = 30 mmL = 1.5 mG = 39 GPa
φ = °
4.ふつう
T = 100 N·md = 50 mmL = 1.5 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 = 50 mmL = 1.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.むずかしい
Tdo​ = 100 mm, di​ = 75 mm

中空軸が 750 rpm で 75 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 75 kWN = 750 rpmdo = 100 mmdi = 75 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 300 rpm で 30 kW を伝達し、せん断応力が 50 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 = 30 kWN = 300 rpmτallow = 50 MPa
d = mm

解答

  1. 1. τmax = 9.431 MPa
  2. 2. T = 140.1 N·m
  3. 3. φ = 4.126 °
  4. 4. φ = 0.5387 °
  5. 5. τmax = 7.114 MPa
  6. 6. d = 45.99 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。