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 = 1000 N·md = 50 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 = 1000 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.やさしい
N = 300 rpmT = 200 N·m

300 rpm で回転する軸が一定のトルク 200 N·m を受ける。伝達する動力 P を求めよ。

T = 200 N·mN = 300 rpm
P = kW
3.ふつう
d = ?T = 1500 N·mL = 1 m

長さ 1 m のアルミニウム製の中実軸がトルク 1500 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 3° 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 = 1500 N·mL = 1 mG = 26 GPaφallow = 3°
d = mm
4.ふつう
do​ = 30, di​ = 23 mmT = 250 N·mL = 1.2 m

鋼製の中空軸（外径 30 mm、内径 23 mm、長さ 1.2 m）が一端で固定され、他端でトルク 250 N·m によりねじられる。ねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 250 N·mdo = 30 mmdi = 23 mmL = 1.2 mG = 80 GPa
φ = °
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 1500 rpm で 20 kW を伝達し、せん断応力が 40 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 = 20 kWN = 1500 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 300 rpm で 15 kW を伝達し、せん断応力が 80 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 = 15 kWN = 300 rpmτallow = 80 MPa
d = mm

解答

  1. 1. τmax = 40.74 MPa
  2. 2. P = 6.283 kW
  3. 3. d = 57.88 mm
  4. 4. φ = 4.128 °
  5. 5. d = 25.31 mm
  6. 6. d = 31.21 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。