解答つき軸のねじりワークシート

直径 30 mm の中実軸がトルク 1500 N·m を受ける。中心から半径 7.5 mm の位置におけるせん断応力 τ_ρ を求めよ。

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。

長さ 1.5 m のアルミニウム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 1.5° 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。

ねじり試験で、直径 12 mm の中実試験片をトルク 30 N·m でねじる。標点距離 200 mm の両端は互いに 2.11° 回転する（材料はまだ弾性域にある）。材料の横弾性係数 G を求めよ。

直径 60 mm の鋼製の中実軸が A で固定されている。A から 2 m の B にトルク 500 N·m が作用し、さらに 1.5 m 先の自由端 C に逆向きのトルク 750 N·m が作用する。 端 C のねじれ角の大きさ φ_C を度で求めよ。

アルミニウム製の中実軸が 1450 rpm で 50 kW を伝達する。せん断応力は 40 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 0.75° 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。