解答つき軸のねじりワークシート

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。

モータが 1000 rpm で回転する軸に 5.5 kW を供給する。軸のトルク T を求めよ。

ねじり試験で、直径 15 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 0.86° 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。

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。

アルミニウム製の中実軸が 500 rpm で 50 kW を伝達する。せん断応力は 50 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。

直径 60 mm の黄銅製の中実軸が A で固定されている。A から 0.8 m の B にトルク 400 N·m が作用し、さらに 3 m 先の自由端 C に同じ向きのトルク 750 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。