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 = 1500 N·m

直径 60 mm の中実軸がトルク 1500 N·m を受ける。中心から半径 12 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 1500 N·md = 60 mmρ = 12 mm
τρ = MPa
2.やさしい
do​ = 30, di​ = 15 mmT = 100 N·m

外径 30 mm、内径 15 mm の中空丸軸がトルク 100 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 100 N·mdo = 30 mmdi = 15 mm
τmax = MPa
3.ふつう
d = ?T = 750 N·mL = 1.5 m

長さ 1.5 m の鋼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 2° 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 = 1.5 mG = 80 GPaφallow = 2°
d = mm
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 60 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 = 60 MPa
do = mm
5.むずかしい
Tdo​ = 40 mm, di​ = 24 mm

中空軸が 1000 rpm で 100 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 100 kWN = 1000 rpmdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
d = 25 mmT0​ = 400 N·mACBa = 3 mb = 0.5 m

直径 25 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 3 m、B から 0.5 m の C にトルク 400 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

d = 25 mmT0 = 400 N·ma = 3 mb = 0.5 m
τmax = MPa

解答

  1. 1. τρ = 14.15 MPa
  2. 2. τmax = 20.12 MPa
  3. 3. d = 45.01 mm
  4. 4. do = 33.91 mm
  5. 5. τmax = 87.31 MPa
  6. 6. τmax = 111.8 MPa

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。