정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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1.쉬움
T = 400 N·md = 30 mm

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

T = 400 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.쉬움
N = 1800 rpmT = ?

모터가 1800 rpm으로 도는 축에 2.2 kW을(를) 공급한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 2.2 kWN = 1800 rpm
T = N·m
3.보통
d = 12 mmT = 50 N·m400 mmφ = 7.04°

비틀림 시험에서 지름 12 mm인 속이 찬 시편에 토크 50 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 400 mm의 양 끝이 서로 7.04° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 50 N·md = 12 mmL = 400 mmφ = 7.04°
G = GPa
4.보통
T = 500 N·md = 40 mmL = 3 mφ = ?

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

T = 500 N·md = 40 mmL = 3 mG = 26 GPa
φ = °
5.어려움
do​ = ?75 kW, 500 rpm

중공축이 500 rpm에서 75 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.7배로 하고, 전단 응력은 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 500 rpmdi/do = 0.7τallow = 75 MPa
do = mm
6.어려움
Tdo​ = 50 mm, di​ = 25 mm

속이 빈 축이 1800 rpm에서 30 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 1800 rpmdo = 50 mmdi = 25 mm
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τmax = 75.45 MPa
  2. 2. T = 11.67 N·m
  3. 3. G = 79.96 GPa
  4. 4. φ = 13.15 °
  5. 5. do = 50.4 mm
  6. 6. τmax = 6.917 MPa

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