정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 40 mmT = 2000 N·m

지름 40 mm인 속이 찬 축이 토크 2000 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 8 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 2000 N·md = 40 mmρ = 8 mm
τρ = MPa
2.쉬움
d = 60 mmT = 1000 N·m

지름 60 mm인 속이 찬 축이 토크 1000 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 7.5 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 1000 N·md = 60 mmρ = 7.5 mm
τρ = MPa
3.보통
do​ = 50, di​ = 25 mmT = 200 N·mL = 3 m

황동 중공축(바깥지름 50 mm, 안지름 25 mm, 길이 3 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 200 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 200 N·mdo = 50 mmdi = 25 mmL = 3 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
do​ = 30, di​ = 15 mmT = 1000 N·mL = 1.5 m

강철 중공축(바깥지름 30 mm, 안지름 15 mm, 길이 1.5 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 1000 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 1000 N·mdo = 30 mmdi = 15 mmL = 1.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.어려움
do​ = ?15 kW, 1800 rpm

중공축이 1800 rpm에서 15 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.7배로 하고, 전단 응력은 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 1800 rpmdi/do = 0.7τallow = 80 MPa
do = mm
6.어려움
d = 40 mmT0​ = 2000 N·mACBa = 0.5 mb = 2 m

지름 40 mm인 속이 찬 알루미늄 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 0.5 m, B에서 2 m 떨어진 C에 토크 2000 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 40 mmT0 = 2000 N·ma = 0.5 mb = 2 mG = 26 GPa
φC = °

정답표

  1. 1. τρ = 63.66 MPa
  2. 2. τρ = 5.895 MPa
  3. 3. φ = 1.532 °
  4. 4. φ = 14.41 °
  5. 5. do = 18.82 mm
  6. 6. φC = 7.015 °

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