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
N = 1200 rpmT = ?

モータが 1200 rpm で回転する軸に 30 kW を供給する。軸のトルク T を求めよ。

P = 30 kWN = 1200 rpm
T = N·m
2.やさしい
do​ = 100, di​ = 50 mmT = 1000 N·m

外径 100 mm、内径 50 mm の中空丸軸がトルク 1000 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 1000 N·mdo = 100 mmdi = 50 mm
τmax = MPa
3.ふつう
d = ?T = 400 N·mL = 3 m

長さ 3 m の鋼製の中実軸がトルク 400 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 0.5° を超えてはならない。この制限を満たす最小の直径 d を求めよ。

T = 400 N·mL = 3 mG = 80 GPaφallow = 0.5°
d = mm
4.ふつう
d = ?T = 250 N·mL = 1 m

長さ 1 m のアルミニウム製の中実軸がトルク 250 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 3° を超えてはならない。この制限を満たす最小の直径 d を求めよ。

T = 250 N·mL = 1 mG = 26 GPaφallow = 3°
d = mm
5.むずかしい
Tdo​ = 60 mm, di​ = 42 mm

中空軸が 750 rpm で 50 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 50 kWN = 750 rpmdo = 60 mmdi = 42 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
d = ?20 kW, 1500 rpm

黄銅製の中実軸が 1500 rpm で 20 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 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 = 20 kWN = 1500 rpmτallow = 80 MPaθallow = 1°/mG = 39 GPa
d = mm

解答

  1. 1. T = 238.7 N·m
  2. 2. τmax = 5.432 MPa
  3. 3. d = 64.69 mm
  4. 4. d = 36.98 mm
  5. 5. τmax = 19.75 MPa
  6. 6. d = 37.15 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。