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 = 1500 N·md = 50 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 = 1500 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.やさしい
d = 40 mmT = 500 N·m

直径 40 mm の中実軸がトルク 500 N·m を受ける。中心から半径 15 mm の位置におけるせん断応力 τρ を求めよ。

T = 500 N·md = 40 mmρ = 15 mm
τρ = MPa
3.ふつう
do​ = ?T = 1500 N·m

中空軸がトルク 1500 N·m を受けなければならない。 内径は外径の 0.7 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 = 1500 N·mdi/do = 0.7τallow = 60 MPa
do = mm
4.ふつう
d = 20 mmT = 40 N·m200 mmφ = 0.75°

ねじり試験で、直径 20 mm の中実試験片をトルク 40 N·m でねじる。標点距離 200 mm の両端は互いに 0.75° 回転する（材料はまだ弾性域にある）。材料の横弾性係数 G を求めよ。

T = 40 N·md = 20 mmL = 200 mmφ = 0.75°
G = GPa
5.むずかしい
Tdo​ = 50 mm, di​ = 38 mm

中空軸が 1500 rpm で 10 kW を伝達する。軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

P = 10 kWN = 1500 rpmdo = 50 mmdi = 38 mm
τmax = MPa
6.むずかしい
Tdo​ = 75 mm, di​ = 38 mm

中空軸が 300 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 = 300 rpmdo = 75 mmdi = 38 mm
τmax = MPa

解答

  1. 1. τmax = 61.12 MPa
  2. 2. τρ = 29.84 MPa
  3. 3. do = 55.13 mm
  4. 4. G = 38.91 GPa
  5. 5. τmax = 3.892 MPa
  6. 6. τmax = 12.34 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。