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 = 60 mmT = ?

直径 60 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 40 MPa の材料でできている。この軸が伝えられる最大トルク Tmax を求めよ。

d = 60 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
2.やさしい
N = 1450 rpmT = ?

モータが 1450 rpm で回転する軸に 22 kW を供給する。軸のトルク T を求めよ。

P = 22 kWN = 1450 rpm
T = N·m
3.ふつう
T = 200 N·md = 40 mmL = 1.2 mφ = ?

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 = 200 N·md = 40 mmL = 1.2 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
d1​ = 60 mmd2​ = 40 mmT = 200 N·mABC2 m2.5 m

黄銅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 2 m、区間 BC は直径 40 mm、長さ 2.5 m である。自由端 C にトルク 200 N·m が作用する。 端 C のねじれ角 φC を度で求めよ。

T = 200 N·md1 = 60 mm, L1 = 2 md2 = 40 mm, L2 = 2.5 mG = 39 GPa
φC = °
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 750 rpm で 5 kW を伝達し、せん断応力が 50 MPa を超えないようにしたい。条件を満たす最小直径 d を求めよ。

P = 5 kWN = 750 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 3000 rpm で 75 kW を伝達し、せん断応力が 40 MPa を超えないようにしたい。条件を満たす最小直径 d を求めよ。

P = 75 kWN = 3000 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

解答

  1. 1. Tmax = 1696 N·m
  2. 2. T = 144.9 N·m
  3. 3. φ = 2.104 °
  4. 4. φC = 3.385 °
  5. 5. d = 18.65 mm
  6. 6. d = 31.21 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。