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 = 50 mmT = ?

直径 50 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 100 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 = 50 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
2.やさしい
T = 400 N·md = 20 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 = 400 N·md = 20 mm
τmax = MPa
3.ふつう
do​ = ?T = 750 N·m

中空軸がトルク 750 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 80 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

T = 750 N·mdi/do = 0.8τallow = 80 MPa
do = mm
4.ふつう
T = 250 N·md = 40 mmL = 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 = 250 N·md = 40 mmL = 2 mG = 26 GPa
φ = °
5.むずかしい
d = 20 mmT0​ = 250 N·mACBa = 1.5 mb = 0.5 m

直径 20 mm のアルミニウム製の中実軸が、両端 A と B で剛な壁に固定されている。A から 1.5 m、B から 0.5 m の C にトルク 250 N·m が作用する。 壁 A における反力トルク TA を求めよ。

d = 20 mmT0 = 250 N·ma = 1.5 mb = 0.5 m
TA = N·m
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 1450 rpm で 100 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 = 100 kWN = 1450 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

解答

  1. 1. Tmax = 2454 N·m
  2. 2. τmax = 254.6 MPa
  3. 3. do = 43.24 mm
  4. 4. φ = 4.384 °
  5. 5. TA = 62.5 N·m
  6. 6. d = 43.77 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。