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
d = 40 mmT = 1500 N·m

直径 40 mm の中実軸がトルク 1500 N·m を受ける。中心から半径 16 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 1500 N·md = 40 mmρ = 16 mm
τρ = MPa
2.やさしい
T = 2000 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 = 2000 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.ふつう
do​ = ?T = 2000 N·m

中空軸がトルク 2000 N·m を受けなければならない。 内径は外径の 0.75 倍とし、せん断応力は 75 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

T = 2000 N·mdi/do = 0.75τallow = 75 MPa
do = mm
4.ふつう
T = 400 N·md = 50 mmL = 1.2 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 = 400 N·md = 50 mmL = 1.2 mG = 39 GPa
φ = °
5.むずかしい
Tdo​ = 40 mm, di​ = 32 mm

中空軸が 750 rpm で 75 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 75 kWN = 750 rpmdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
do​ = ?10 kW, 1800 rpm

中空軸が 1800 rpm で 10 kW を伝達しなければならない。 内径は外径の 0.75 倍とし、せん断応力は 40 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 10 kWN = 1800 rpmdi/do = 0.75τallow = 40 MPa
do = mm

解答

  1. 1. τρ = 95.49 MPa
  2. 2. τmax = 159.2 MPa
  3. 3. do = 58.35 mm
  4. 4. φ = 1.149 °
  5. 5. τmax = 128.7 MPa
  6. 6. do = 21.46 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。