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
N = 1500 rpmT = ?

모터가 1500 rpm으로 도는 축에 5.5 kW을(를) 공급한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 5.5 kWN = 1500 rpm
T = N·m
3.보통
do​ = ?T = 200 N·m

중공축이 토크 200 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.5배로 하고, 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 200 N·mdi/do = 0.5τallow = 60 MPa
do = mm
4.보통
T = 750 N·md = 50 mmL = 2.5 mφ = ?

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

T = 750 N·md = 50 mmL = 2.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.어려움
d = 25 mmT0​ = 250 N·mACBa = 0.8 mb = 2 m

지름 25 mm인 속이 찬 강철 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 0.8 m, B에서 2 m 떨어진 C에 토크 250 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 25 mmT0 = 250 N·ma = 0.8 mb = 2 mG = 80 GPa
φC = °
6.어려움
d = ?10 kW, 1000 rpm

속이 찬 알루미늄 축이 1000 rpm에서 10 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 = 10 kWN = 1000 rpmτallow = 75 MPaθallow = 0.5°/mG = 26 GPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 39.79 MPa
  2. 2. T = 35.01 N·m
  3. 3. do = 26.26 mm
  4. 4. φ = 4.489 °
  5. 5. φC = 2.668 °
  6. 6. d = 45.5 mm

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