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 60 mm の中実軸がトルク 1000 N·m を受ける。中心から半径 12 mm の位置におけるせん断応力 τ_ρ を求めよ。

T = 1000 N·md = 60 mmρ = 12 mm

τ_ρ = MPa

2.やさしい

中実丸軸がトルク T を受ける。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

T = 750 N·md = 40 mm

τ_max = MPa

3.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 = 250 N·md = 20 mmL = 1.5 mG = 80 GPa

φ = °

4.ふつう

アルミニウム製の段付き中実軸が A で固定されている。区間 AB は直径 60 mm、長さ 1.5 m、区間 BC は直径 50 mm、長さ 2 m である。自由端 C にトルク 200 N·m が作用する。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

T = 200 N·md₁ = 60 mm, L₁ = 1.5 md₂ = 50 mm, L₂ = 2 m

τ_max = MPa

5.むずかしい

中空軸が 300 rpm で 10 kW を伝達しなければならない。内径は外径の 0.5 倍とし、せん断応力は 50 MPa を超えてはならない。最小の外径 d_o を求めよ。

P = 10 kWN = 300 rpmd_i/d_o = 0.5τ_allow = 50 MPa

d_o = mm

6.むずかしい

直径 20 mm の鋼製の中実軸が A で固定されている。A から 1 m の B にトルク 200 N·m が作用し、さらに 0.5 m 先の自由端 C に逆向きのトルク 250 N·m が作用する。端 C のねじれ角の大きさ φ_C を度で求めよ。

d = 20 mmT_B = 200 N·mT_C = 250 N·mAB = 1 mBC = 0.5 mG = 80 GPa

φ_C = °

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。