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 = 400 N·md = 25 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 = 400 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.やさしい
do​ = 75, di​ = 45 mmT = 400 N·m

外径 75 mm、内径 45 mm の中空丸軸がトルク 400 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 400 N·mdo = 75 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
3.ふつう
d = ?T = 500 N·mL = 1 m

長さ 1 m のアルミニウム製の中実軸がトルク 500 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 0.5° 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 = 500 N·mL = 1 mG = 26 GPaφallow = 0.5°
d = mm
4.ふつう
d = ?T = 750 N·mL = 0.5 m

長さ 0.5 m のアルミニウム製の中実軸がトルク 750 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 = 750 N·mL = 0.5 mG = 26 GPaφallow = 1°
d = mm
5.むずかしい
do​ = ?50 kW, 3000 rpm

中空軸が 3000 rpm で 50 kW を伝達しなければならない。 内径は外径の 0.6 倍とし、せん断応力は 40 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 50 kWN = 3000 rpmdi/do = 0.6τallow = 40 MPa
do = mm
6.むずかしい
d = ?50 kW, 750 rpm

鋼製の中実軸が 750 rpm で 50 kW を伝達する。せん断応力は 60 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 = 50 kWN = 750 rpmτallow = 60 MPaθallow = 0.75°/mG = 80 GPa
d = mm

解答

  1. 1. τmax = 130.4 MPa
  2. 2. τmax = 5.548 MPa
  3. 3. d = 68.83 mm
  4. 4. d = 53.86 mm
  5. 5. do = 28.55 mm
  6. 6. d = 49.88 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。