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
d = 60 mmT = ?

直径 60 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 100 MPa の材料でできている。この軸が伝えられる最大トルク Tmax を求めよ。

d = 60 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
2.やさしい
do​ = 50, di​ = 40 mmT = 750 N·m

外径 50 mm、内径 40 mm の中空丸軸がトルク 750 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 750 N·mdo = 50 mmdi = 40 mm
τmax = MPa
3.ふつう
T = 250 N·md = 40 mmL = 0.5 mφ = ?

鋼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 = 40 mmL = 0.5 mG = 80 GPa
φ = °
4.ふつう
T = 200 N·md = 40 mmL = 2.5 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 = 200 N·md = 40 mmL = 2.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.むずかしい
d = 60 mmT0​ = 400 N·mACBa = 0.5 mb = 3 m

直径 60 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 0.5 m、B から 3 m の C にトルク 400 N·m が作用する。 断面 C の回転角 φC を度で求めよ。

d = 60 mmT0 = 400 N·ma = 0.5 mb = 3 mG = 39 GPa
φC = °
6.むずかしい
Td = ?

中実軸が 1000 rpm で 100 kW を伝達し、せん断応力が 50 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 = 100 kWN = 1000 rpmτallow = 50 MPa
d = mm

解答

  1. 1. Tmax = 4241 N·m
  2. 2. τmax = 51.76 MPa
  3. 3. φ = 0.3562 °
  4. 4. φ = 4.384 °
  5. 5. φC = 0.1979 °
  6. 6. d = 45.99 mm

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。