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 = 25 mmT = 200 N·m

直径 25 mm の中実軸がトルク 200 N·m を受ける。中心から半径 10 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 200 N·md = 25 mmρ = 10 mm
τρ = MPa
2.やさしい
N = 1200 rpmT = ?

モータが 1200 rpm で回転する軸に 45 kW を供給する。軸のトルク T を求めよ。

P = 45 kWN = 1200 rpm
T = N·m
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 0.5 倍とし、せん断応力は 80 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 = 0.5τallow = 80 MPa
do = mm
4.ふつう
T = 400 N·md = 50 mmL = 1.2 mφ = ?

黄銅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 = 400 N·md = 50 mmL = 1.2 mG = 39 GPa
φ = °
5.むずかしい
Td = ?

中実軸が 1000 rpm で 75 kW を伝達し、せん断応力が 60 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 = 75 kWN = 1000 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.むずかしい
do​ = ?30 kW, 1800 rpm

中空軸が 1800 rpm で 30 kW を伝達しなければならない。 内径は外径の 0.75 倍とし、せん断応力は 40 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 30 kWN = 1800 rpmdi/do = 0.75τallow = 40 MPa
do = mm

解答

  1. 1. τρ = 52.15 MPa
  2. 2. T = 358.1 N·m
  3. 3. do = 18.94 mm
  4. 4. φ = 1.149 °
  5. 5. d = 39.32 mm
  6. 6. do = 30.95 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。