정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
N = 750 rpmT = 100 N·m

750 rpm으로 도는 축이 일정한 토크 100 N·m을(를) 받는다. 전달하는 동력 P을(를) 구하시오.

T = 100 N·mN = 750 rpm
P = kW
2.쉬움
T = 750 N·md = 25 mm

속이 찬 원형 축이 토크 T를 받는다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 750 N·md = 25 mm
τmax = MPa
3.보통
d1​ = 40 mmd2​ = 20 mmT = 200 N·mABC0.8 m1 m

단이 진 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 40 mm, 길이 0.8 m이고, 구간 BC는 지름 20 mm, 길이 1 m이다. 자유단 C에 토크 200 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 200 N·md1 = 40 mm, L1 = 0.8 md2 = 20 mm, L2 = 1 mG = 39 GPa
φC = °
4.보통
d = 20 mmT = 75 N·m200 mmφ = 1.4°

비틀림 시험에서 지름 20 mm인 속이 찬 시편에 토크 75 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 200 mm의 양 끝이 서로 1.4° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 75 N·md = 20 mmL = 200 mmφ = 1.4°
G = GPa
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 300 rpm에서 5 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 300 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 3000 rpm에서 20 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 3000 rpmτallow = 50 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. P = 7.854 kW
  2. 2. τmax = 244.5 MPa
  3. 3. φC = 19.64 °
  4. 4. G = 39.08 GPa
  5. 5. d = 21.64 mm
  6. 6. d = 18.65 mm

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