정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 30 mmT = ?

지름 30 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 70 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 30 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
2.쉬움
T = 1000 N·md = 60 mm

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

T = 1000 N·md = 60 mm
τmax = MPa
3.보통
T = 750 N·md = 30 mmL = 2.5 mφ = ?

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

T = 750 N·md = 30 mmL = 2.5 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
T = 200 N·md = 30 mmL = 0.5 mφ = ?

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

T = 200 N·md = 30 mmL = 0.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.어려움
d = ?15 kW, 1450 rpm

속이 찬 강철 축이 1450 rpm에서 15 kW을(를) 전달한다. 전단 응력은 75 MPa을(를) 넘지 않아야 하고, 비틀림각은 길이 m당 0.75°를 넘지 않아야 한다. 두 한계를 모두 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 1450 rpmτallow = 75 MPaθallow = 0.75°/mG = 80 GPa
d = mm
6.어려움
d = ?50 kW, 500 rpm

속이 찬 알루미늄 축이 500 rpm에서 50 kW을(를) 전달한다. 전단 응력은 80 MPa을(를) 넘지 않아야 하고, 비틀림각은 길이 m당 0.5°를 넘지 않아야 한다. 두 한계를 모두 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 50 kWN = 500 rpmτallow = 80 MPaθallow = 0.5°/mG = 26 GPa
d = mm

정답표

  1. 1. Tmax = 371.1 N·m
  2. 2. τmax = 23.58 MPa
  3. 3. φ = 16.89 °
  4. 4. φ = 2.771 °
  5. 5. d = 31.31 mm
  6. 6. d = 80.92 mm

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