정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 500 N·md = 60 mm

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

T = 500 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.쉬움
do​ = 30, di​ = 24 mmT = 750 N·m

바깥지름 30 mm, 안지름 24 mm인 중공 원형 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 750 N·mdo = 30 mmdi = 24 mm
τmax = MPa
3.보통
d = ?T = 250 N·mL = 0.8 m

길이 0.8 m인 속이 찬 강철 축이 토크 250 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 1°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 250 N·mL = 0.8 mG = 80 GPaφallow = 1°
d = mm
4.보통
do​ = ?T = 1000 N·m

중공축이 토크 1000 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.75배로 하고, 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 1000 N·mdi/do = 0.75τallow = 60 MPa
do = mm
5.어려움
d = ?30 kW, 300 rpm

속이 찬 알루미늄 축이 300 rpm에서 30 kW을(를) 전달한다. 전단 응력은 75 MPa을(를) 넘지 않아야 하고, 비틀림각은 길이 m당 0.5°를 넘지 않아야 한다. 두 한계를 모두 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 300 rpmτallow = 75 MPaθallow = 0.5°/mG = 26 GPa
d = mm
6.어려움
d = 40 mmT0​ = 1500 N·mACBa = 2 mb = 0.5 m

지름 40 mm인 속이 찬 황동 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 2 m, B에서 0.5 m 떨어진 C에 토크 1500 N·m이(가) 가해진다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 40 mmT0 = 1500 N·ma = 2 mb = 0.5 m
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τmax = 11.79 MPa
  2. 2. τmax = 239.6 MPa
  3. 3. d = 34.75 mm
  4. 4. do = 49.89 mm
  5. 5. d = 80.92 mm
  6. 6. τmax = 95.49 MPa

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