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。

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

直径 30 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 100 MPa の材料でできている。この軸が伝えられる最大トルク T_max を求めよ。

d = 30 mmτ_allow = 100 MPa

T_max = N·m

2.やさしい

直径 25 mm の中実軸がトルク 200 N·m を受ける。中心から半径 7.5 mm の位置におけるせん断応力 τ_ρ を求めよ。

T = 200 N·md = 25 mmρ = 7.5 mm

τ_ρ = MPa

3.ふつう

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 = 500 N·md = 30 mmL = 1.5 mG = 39 GPa

φ = °

4.ふつう

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 = 400 N·md = 30 mmL = 1.5 mG = 80 GPa

φ = °

5.むずかしい

直径 25 mm の鋼製の中実軸が A で固定されている。A から 0.5 m の B にトルク 100 N·m が作用し、さらに 1.5 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 τ_max を求めよ。

d = 25 mmT_B = 100 N·mT_C = 750 N·mAB = 0.5 mBC = 1.5 m

τ_max = MPa

6.むずかしい

鋼製の中実軸が 1450 rpm で 50 kW を伝達する。せん断応力は 75 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 0.25° 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 = 50 kWN = 1450 rpmτ_allow = 75 MPaθ_allow = 0.25°/mG = 80 GPa

d = mm

解答

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。