정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 500 N·md = 40 mm

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

T = 500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 30 mmT = 100 N·m

지름 30 mm인 속이 찬 축이 토크 100 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 11.3 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 100 N·md = 30 mmρ = 11.3 mm
τρ = MPa
3.보통
T = 750 N·md = 50 mmL = 1.5 mφ = ?

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

T = 750 N·md = 50 mmL = 1.5 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
d = 20 mmT = 40 N·m400 mmφ = 2.24°

비틀림 시험에서 지름 20 mm인 속이 찬 시편에 토크 40 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 400 mm의 양 끝이 서로 2.24° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 40 N·md = 20 mmL = 400 mmφ = 2.24°
G = GPa
5.어려움
do​ = ?30 kW, 1450 rpm

중공축이 1450 rpm에서 30 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.75배로 하고, 전단 응력은 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 1450 rpmdi/do = 0.75τallow = 75 MPa
do = mm
6.어려움
Tdo​ = 40 mm, di​ = 30 mm

속이 빈 축이 1450 rpm에서 5 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 1450 rpmdo = 40 mmdi = 30 mm
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τmax = 39.79 MPa
  2. 2. τρ = 14.21 MPa
  3. 3. φ = 1.313 °
  4. 4. G = 26.05 GPa
  5. 5. do = 26.97 mm
  6. 6. τmax = 3.833 MPa

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