정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 40 mmT = ?

지름 40 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 80 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 40 mmτallow = 80 MPa
Tmax = N·m
2.쉬움
do​ = 30, di​ = 21 mmT = 400 N·m

바깥지름 30 mm, 안지름 21 mm인 중공 원형 축이 토크 400 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 400 N·mdo = 30 mmdi = 21 mm
τmax = MPa
3.보통
d = ?T = 1000 N·mL = 1 m

길이 1 m인 속이 찬 알루미늄 축이 토크 1000 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 3°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 1000 N·mL = 1 mG = 26 GPaφallow = 3°
d = mm
4.보통
T = 250 N·md = 50 mmL = 2.5 mφ = ?

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

T = 250 N·md = 50 mmL = 2.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.어려움
d = 30 mmT0​ = 250 N·mACBa = 1.2 mb = 2 m

지름 30 mm인 속이 찬 강철 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 1.2 m, B에서 2 m 떨어진 C에 토크 250 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 30 mmT0 = 250 N·ma = 1.2 mb = 2 mG = 80 GPa
φC = °
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 500 rpm에서 100 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 100 kWN = 500 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. Tmax = 1005 N·m
  2. 2. τmax = 99.29 MPa
  3. 3. d = 52.3 mm
  4. 4. φ = 2.245 °
  5. 5. φC = 1.689 °
  6. 6. d = 62.42 mm

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