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 = 50 mmT = ?

直径 50 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 70 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 = 50 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
2.やさしい
T = 400 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 = 400 N·md = 50 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 250 N·md = 50 mmL = 2.5 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 = 250 N·md = 50 mmL = 2.5 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
do​ = 40, di​ = 24 mmT = 1500 N·mL = 0.8 m

鋼製の中空軸（外径 40 mm、内径 24 mm、長さ 0.8 m）が一端で固定され、他端でトルク 1500 N·m によりねじられる。ねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 1500 N·mdo = 40 mmdi = 24 mmL = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 1500 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 = 1500 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 1450 rpm で 100 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 = 100 kWN = 1450 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

解答

  1. 1. Tmax = 1718 N·m
  2. 2. τmax = 16.3 MPa
  3. 3. φ = 2.245 °
  4. 4. φ = 3.929 °
  5. 5. d = 12.93 mm
  6. 6. d = 43.77 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。