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 = 500 N·md = 60 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 = 500 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.やさしい
d = 50 mmT = 2000 N·m

直径 50 mm の中実軸がトルク 2000 N·m を受ける。中心から半径 18.8 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 2000 N·md = 50 mmρ = 18.8 mm
τρ = MPa
3.ふつう
T = 750 N·md = 50 mmL = 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 = 750 N·md = 50 mmL = 2 mG = 39 GPa
φ = °
4.ふつう
T = 1000 N·md = 30 mmL = 2 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 = 1000 N·md = 30 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
5.むずかしい
d = 60 mmT0​ = 400 N·mACBa = 0.5 mb = 1.2 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 1.2 m の C にトルク 400 N·m が作用する。 壁 A における反力トルク TA を求めよ。

d = 60 mmT0 = 400 N·ma = 0.5 mb = 1.2 m
TA = N·m
6.むずかしい
do​ = ?5 kW, 1450 rpm

中空軸が 1450 rpm で 5 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 50 MPa を超えてはならない。最小の外径 do を求めよ。

P = 5 kWN = 1450 rpmdi/do = 0.6τallow = 50 MPa
do = mm

解答

  1. 1. τmax = 11.79 MPa
  2. 2. τρ = 61.28 MPa
  3. 3. φ = 3.591 °
  4. 4. φ = 18.01 °
  5. 5. TA = 282.4 N·m
  6. 6. do = 15.68 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。