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
do​ = 40, di​ = 28 mmT = 500 N·m

外径 40 mm、内径 28 mm の中空丸軸がトルク 500 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 500 N·mdo = 40 mmdi = 28 mm
τmax = MPa
2.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
3.ふつう
T = 750 N·md = 30 mmL = 1 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 = 750 N·md = 30 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
4.ふつう
d = ?T = 200 N·mL = 0.5 m

長さ 0.5 m のアルミニウム製の中実軸がトルク 200 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 0.5° を超えてはならない。この制限を満たす最小の直径 d を求めよ。

T = 200 N·mL = 0.5 mG = 26 GPaφallow = 0.5°
d = mm
5.むずかしい
d = ?30 kW, 1450 rpm

アルミニウム製の中実軸が 1450 rpm で 30 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 = 30 kWN = 1450 rpmτallow = 40 MPaθallow = 1°/mG = 26 GPa
d = mm
6.むずかしい
Tdo​ = 60 mm, di​ = 30 mm

中空軸が 1000 rpm で 50 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 50 kWN = 1000 rpmdo = 60 mmdi = 30 mm
τmax = MPa

解答

  1. 1. τmax = 52.36 MPa
  2. 2. τmax = 9.431 MPa
  3. 3. φ = 6.755 °
  4. 4. d = 46.03 mm
  5. 5. d = 45.89 mm
  6. 6. τmax = 12.01 MPa

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。