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。

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

中実丸軸がトルク T を受ける。軸の最大せん断応力 τ_max を求めよ。

T = 400 N·md = 20 mm

τ_max = MPa

2.やさしい

外径 40 mm、内径 32 mm の中空丸軸がトルク 500 N·m を受ける。最大せん断応力 τ_max を求めよ。

T = 500 N·md_o = 40 mmd_i = 32 mm

τ_max = MPa

3.ふつう

アルミニウム製の段付き中実軸が A で固定されている。区間 AB は直径 50 mm、長さ 0.8 m、区間 BC は直径 20 mm、長さ 1.5 m である。自由端 C にトルク 100 N·m が作用する。端 C のねじれ角 φ_C を度で求めよ。

T = 100 N·md₁ = 50 mm, L₁ = 0.8 md₂ = 20 mm, L₂ = 1.5 mG = 26 GPa

φ_C = °

4.ふつう

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 = 400 N·md = 40 mmL = 0.8 mG = 80 GPa

φ = °

5.むずかしい

中実軸が 1000 rpm で 100 kW を伝達し、せん断応力が 40 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 = 100 kWN = 1000 rpmτ_allow = 40 MPa

d = mm

6.むずかしい

中空軸が 3000 rpm で 20 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 75 MPa を超えてはならない。最小の外径 d_o を求めよ。

P = 20 kWN = 3000 rpmd_i/d_o = 0.75τ_allow = 75 MPa

d_o = mm

解答

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。