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

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 = 1000 N·md = 40 mm

τ_max = MPa

2.やさしい

外径 30 mm、内径 24 mm の中空丸軸がトルク 250 N·m を受ける。最大せん断応力 τ_max を求めよ。

T = 250 N·md_o = 30 mmd_i = 24 mm

τ_max = MPa

3.ふつう

中空軸がトルク 1000 N·m を受けなければならない。内径は外径の 0.8 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 d_o を求めよ。

T = 1000 N·md_i/d_o = 0.8τ_allow = 75 MPa

d_o = mm

4.ふつう

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 = 40 mmL = 1.2 mG = 26 GPa

φ = °

5.むずかしい

直径 50 mm の黄銅製の中実軸が、両端 A と B で剛な壁に固定されている。A から 0.5 m、B から 2 m の C にトルク 500 N·m が作用する。断面 C の回転角 φ_C を度で求めよ。

d = 50 mmT₀ = 500 N·ma = 0.5 mb = 2 mG = 39 GPa

φ_C = °

6.むずかしい

アルミニウム製の中実軸が 500 rpm で 5 kW を伝達する。せん断応力は 60 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 0.5° 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 = 5 kWN = 500 rpmτ_allow = 60 MPaθ_allow = 0.5°/mG = 26 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。