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。

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

1200 rpm で回転する軸が一定のトルク 500 N·m を受ける。伝達する動力 P を求めよ。

T = 500 N·mN = 1200 rpm

P = kW

2.やさしい

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。

T = 400 N·md = 20 mm

τ_max = MPa

3.ふつう

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 = 50 mmL = 0.8 mG = 26 GPa

φ = °

4.ふつう

アルミニウム製の段付き中実軸が A で固定されている。区間 AB は直径 75 mm、長さ 1 m、区間 BC は直径 40 mm、長さ 3 m である。自由端 C にトルク 250 N·m が作用する。端 C のねじれ角 φ_C を度で求めよ。

T = 250 N·md₁ = 75 mm, L₁ = 1 md₂ = 40 mm, L₂ = 3 mG = 26 GPa

φ_C = °

5.むずかしい

黄銅製の中実軸が 1500 rpm で 20 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 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。

P = 20 kWN = 1500 rpmτ_allow = 50 MPaθ_allow = 0.75°/mG = 39 GPa

d = mm

6.むずかしい

中実軸が 1000 rpm で 20 kW を伝達し、せん断応力が 60 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 = 20 kWN = 1000 rpmτ_allow = 60 MPa

d = mm

解答

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。