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 = 100 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 = 100 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.やさしい
N = 1450 rpmT = ?

モータが 1450 rpm で回転する軸に 22 kW を供給する。軸のトルク T を求めよ。

P = 22 kWN = 1450 rpm
T = N·m
3.ふつう
T = 200 N·md = 20 mmL = 0.8 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 = 200 N·md = 20 mmL = 0.8 mG = 39 GPa
φ = °
4.ふつう
d1​ = 30 mmd2​ = 25 mmT = 750 N·mABC1.2 m1.5 m

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 30 mm、長さ 1.2 m、区間 BC は直径 25 mm、長さ 1.5 m である。自由端 C にトルク 750 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 750 N·md1 = 30 mm, L1 = 1.2 md2 = 25 mm, L2 = 1.5 m
τmax = MPa
5.むずかしい
Tdo​ = 60 mm, di​ = 45 mm

中空軸が 1000 rpm で 30 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 30 kWN = 1000 rpmdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
d = 60 mmT0​ = 250 N·mACBa = 1 mb = 1.5 m

直径 60 mm のアルミニウム製の中実軸が、両端 A と B で剛な壁に固定されている。A から 1 m、B から 1.5 m の C にトルク 250 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 = 250 N·ma = 1 mb = 1.5 m
TA = N·m

解答

  1. 1. τmax = 32.59 MPa
  2. 2. T = 144.9 N·m
  3. 3. φ = 14.96 °
  4. 4. τmax = 244.5 MPa
  5. 5. τmax = 9.881 MPa
  6. 6. TA = 150 N·m

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。