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
do​ = 75, di​ = 60 mmT = 1000 N·m

外径 75 mm、内径 60 mm の中空丸軸がトルク 1000 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 1000 N·mdo = 75 mmdi = 60 mm
τmax = MPa
2.やさしい
do​ = 80, di​ = 56 mmT = 2000 N·m

外径 80 mm、内径 56 mm の中空丸軸がトルク 2000 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 2000 N·mdo = 80 mmdi = 56 mm
τmax = MPa
3.ふつう
do​ = ?T = 100 N·m

中空軸がトルク 100 N·m を受けなければならない。 内径は外径の 0.75 倍とし、せん断応力は 50 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

T = 100 N·mdi/do = 0.75τallow = 50 MPa
do = mm
4.ふつう
d = ?T = 1000 N·mL = 1 m

長さ 1 m のアルミニウム製の中実軸がトルク 1000 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 3° 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。

T = 1000 N·mL = 1 mG = 26 GPaφallow = 3°
d = mm
5.むずかしい
Tdo​ = 100 mm, di​ = 80 mm

中空軸が 500 rpm で 75 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 75 kWN = 500 rpmdo = 100 mmdi = 80 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
d = 20 mmT0​ = 100 N·mACBa = 1.5 mb = 2 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 2 m の C にトルク 100 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 = 100 N·ma = 1.5 mb = 2 m
TA = N·m

解答

  1. 1. τmax = 20.45 MPa
  2. 2. τmax = 26.18 MPa
  3. 3. do = 24.61 mm
  4. 4. d = 52.3 mm
  5. 5. τmax = 12.36 MPa
  6. 6. TA = 57.14 N·m

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。