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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
d = 25 mmT = ?

直径 25 mm の中実丸軸は、許容せん断応力 60 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 = 25 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
2.やさしい
do​ = 80, di​ = 56 mmT = 500 N·m

外径 80 mm、内径 56 mm の中空丸軸がトルク 500 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 500 N·mdo = 80 mmdi = 56 mm
τmax = MPa
3.ふつう
d = 12 mmT = 75 N·m250 mmφ = 13.53°

ねじり試験で、直径 12 mm の中実試験片をトルク 75 N·m でねじる。標点距離 250 mm の両端は互いに 13.53° 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。

T = 75 N·md = 12 mmL = 250 mmφ = 13.53°
G = GPa
4.ふつう
d = ?T = 400 N·mL = 0.8 m

長さ 0.8 m の鋼製の中実軸がトルク 400 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 1° 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 = 400 N·mL = 0.8 mG = 80 GPaφallow = 1°
d = mm
5.むずかしい
d = 25 mmT0​ = 250 N·mACBa = 1.2 mb = 0.5 m

直径 25 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 1.2 m、B から 0.5 m の C にトルク 250 N·m が作用する。 断面 C の回転角 φC を度で求めよ。

d = 25 mmT0 = 250 N·ma = 1.2 mb = 0.5 mG = 26 GPa
φC = °
6.むずかしい
d = 20 mmT0​ = 2000 N·mACBa = 0.5 mb = 3 m

直径 20 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 2000 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 = 2000 N·ma = 0.5 mb = 3 m
TA = N·m

解答

  1. 1. Tmax = 184.1 N·m
  2. 2. τmax = 6.545 MPa
  3. 3. G = 39 GPa
  4. 4. d = 39.09 mm
  5. 5. φC = 5.07 °
  6. 6. TA = 1714 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。