정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
do​ = 50, di​ = 40 mmT = 400 N·m

바깥지름 50 mm, 안지름 40 mm인 중공 원형 축이 토크 400 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 400 N·mdo = 50 mmdi = 40 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 60 mmT = 400 N·m

지름 60 mm인 속이 찬 축이 토크 400 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 15 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 400 N·md = 60 mmρ = 15 mm
τρ = MPa
3.보통
d1​ = 60 mmd2​ = 25 mmT = 500 N·mABC1.2 m0.5 m

단이 진 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 60 mm, 길이 1.2 m이고, 구간 BC는 지름 25 mm, 길이 0.5 m이다. 자유단 C에 토크 500 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 500 N·md1 = 60 mm, L1 = 1.2 md2 = 25 mm, L2 = 0.5 mG = 39 GPa
φC = °
4.보통
T = 500 N·md = 30 mmL = 0.8 mφ = ?

강철 재질의 속이 찬 축이 벽에 고정되어 자유단에서 토크 T로 비틀린다. 자유단의 비틀림각 φ을(를) 도 단위로 구하시오.

T = 500 N·md = 30 mmL = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
5.어려움
do​ = ?15 kW, 1450 rpm

중공축이 1450 rpm에서 15 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.7배로 하고, 전단 응력은 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 1450 rpmdi/do = 0.7τallow = 75 MPa
do = mm
6.어려움
Tdo​ = 40 mm, di​ = 24 mm

속이 빈 축이 750 rpm에서 20 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 750 rpmdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τmax = 27.6 MPa
  2. 2. τρ = 4.716 MPa
  3. 3. φC = 10.27 °
  4. 4. φ = 3.603 °
  5. 5. do = 20.67 mm
  6. 6. τmax = 23.28 MPa

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