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 50 mm の中実軸がトルク 1500 N·m を受ける。中心から半径 18.8 mm の位置におけるせん断応力 τ_ρ を求めよ。

T = 1500 N·md = 50 mmρ = 18.8 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 = 250 N·md = 25 mm

τ_max = MPa

3.ふつう

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 = 40 mmL = 1.5 mG = 39 GPa

φ = °

4.ふつう

鋼製の段付き中実軸が A で固定されている。区間 AB は直径 75 mm、長さ 1.5 m、区間 BC は直径 50 mm、長さ 1.5 m である。自由端 C にトルク 2000 N·m が作用する。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

T = 2000 N·md₁ = 75 mm, L₁ = 1.5 md₂ = 50 mm, L₂ = 1.5 m

τ_max = MPa

5.むずかしい

黄銅製の中実軸が 1500 rpm で 10 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 = 10 kWN = 1500 rpmτ_allow = 40 MPaθ_allow = 1°/mG = 39 GPa

d = mm

6.むずかしい

鋼製の中実軸が 1000 rpm で 50 kW を伝達する。せん断応力は 80 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 0.25° 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 = 50 kWN = 1000 rpmτ_allow = 80 MPaθ_allow = 0.25°/mG = 80 GPa

d = mm

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。