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
T = 250 N·md = 30 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 = 250 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.やさしい
N = 1200 rpmT = ?

モータが 1200 rpm で回転する軸に 7.5 kW を供給する。軸のトルク T を求めよ。

P = 7.5 kWN = 1200 rpm
T = N·m
3.ふつう
T = 250 N·md = 50 mmL = 3 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 = 50 mmL = 3 mG = 26 GPa
φ = °
4.ふつう
do​ = ?T = 400 N·m

中空軸がトルク 400 N·m を受けなければならない。 内径は外径の 0.6 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 = 400 N·mdi/do = 0.6τallow = 80 MPa
do = mm
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 3000 rpm で 30 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 = 30 kWN = 3000 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.むずかしい
d = 40 mmT0​ = 500 N·mACBa = 1.5 mb = 1.2 m

直径 40 mm の黄銅製の中実軸が、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 1.2 m の C にトルク 500 N·m が作用する。 断面 C の回転角 φC を度で求めよ。

d = 40 mmT0 = 500 N·ma = 1.5 mb = 1.2 mG = 39 GPa
φC = °

解答

  1. 1. τmax = 47.16 MPa
  2. 2. T = 59.68 N·m
  3. 3. φ = 2.694 °
  4. 4. do = 30.81 mm
  5. 5. d = 20.09 mm
  6. 6. φC = 1.948 °

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。