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 = 500 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 = 500 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.やさしい
d = 20 mmT = ?

直径 20 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 50 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 = 20 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
3.ふつう
T = 400 N·md = 50 mmL = 0.8 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 = 400 N·md = 50 mmL = 0.8 mG = 39 GPa
φ = °
4.ふつう
T = 100 N·md = 50 mmL = 1.2 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 = 1.2 mG = 26 GPa
φ = °
5.むずかしい
d = 50 mmTB​ = 200 N·mTC​ = 750 N·mABC0.8 m0.8 m

直径 50 mm の鋼製の中実軸が A で固定されている。A から 0.8 m の B にトルク 200 N·m が作用し、さらに 0.8 m 先の自由端 C に同じ向きのトルク 750 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

d = 50 mmTB = 200 N·mTC = 750 N·mAB = 0.8 mBC = 0.8 m
τmax = MPa
6.むずかしい
do​ = ?75 kW, 1800 rpm

中空軸が 1800 rpm で 75 kW を伝達しなければならない。 内径は外径の 0.7 倍とし、せん断応力は 75 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 75 kWN = 1800 rpmdi/do = 0.7τallow = 75 MPa
do = mm

解答

  1. 1. τmax = 94.31 MPa
  2. 2. Tmax = 78.54 N·m
  3. 3. φ = 0.7662 °
  4. 4. φ = 0.431 °
  5. 5. τmax = 38.71 MPa
  6. 6. do = 32.88 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。