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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
d = 30 mmT = 1500 N·m

直径 30 mm の中実軸がトルク 1500 N·m を受ける。中心から半径 9 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 1500 N·md = 30 mmρ = 9 mm
τρ = MPa
2.やさしい
T = 100 N·md = 40 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 = 100 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.ふつう
d = ?T = 400 N·mL = 2.5 m

長さ 2.5 m の黄銅製の中実軸がトルク 400 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 1.5° 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 = 400 N·mL = 2.5 mG = 39 GPaφallow = 1.5°
d = mm
4.ふつう
T = 500 N·md = 20 mmL = 0.5 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 = 500 N·md = 20 mmL = 0.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.むずかしい
d = 20 mmT0​ = 1500 N·mACBa = 0.8 mb = 1 m

直径 20 mm の鋼製の中実軸が、両端 A と B で剛な壁に固定されている。A から 0.8 m、B から 1 m の C にトルク 1500 N·m が作用する。 壁 A における反力トルク TA を求めよ。

d = 20 mmT0 = 1500 N·ma = 0.8 mb = 1 m
TA = N·m
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 500 rpm で 5 kW を伝達し、せん断応力が 75 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 = 5 kWN = 500 rpmτallow = 75 MPa
d = mm

解答

  1. 1. τρ = 169.8 MPa
  2. 2. τmax = 7.958 MPa
  3. 3. d = 56.2 mm
  4. 4. φ = 23.38 °
  5. 5. TA = 833.3 N·m
  6. 6. d = 18.65 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。