정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 1000 N·md = 30 mm

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

T = 1000 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 40 mmT = ?

지름 40 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 50 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 40 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
3.보통
d = 20 mmT = 50 N·m300 mmφ = 0.68°

비틀림 시험에서 지름 20 mm인 속이 찬 시편에 토크 50 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 300 mm의 양 끝이 서로 0.68° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 50 N·md = 20 mmL = 300 mmφ = 0.68°
G = GPa
4.보통
d = ?T = 200 N·mL = 1 m

길이 1 m인 속이 찬 알루미늄 축이 토크 200 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 1.5°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 200 N·mL = 1 mG = 26 GPaφallow = 1.5°
d = mm
5.어려움
Tdo​ = 80 mm, di​ = 40 mm

속이 빈 축이 1000 rpm에서 75 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 1000 rpmdo = 80 mmdi = 40 mm
τmax = MPa
6.어려움
d = 20 mmT0​ = 1500 N·mACBa = 1 mb = 2.5 m

지름 20 mm인 속이 찬 강철 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 1 m, B에서 2.5 m 떨어진 C에 토크 1500 N·m이(가) 가해진다. 벽 A의 반력 토크 TA을(를) 구하시오.

d = 20 mmT0 = 1500 N·ma = 1 mb = 2.5 m
TA = N·m

정답표

  1. 1. τmax = 188.6 MPa
  2. 2. Tmax = 628.3 N·m
  3. 3. G = 80.46 GPa
  4. 4. d = 41.59 mm
  5. 5. τmax = 7.599 MPa
  6. 6. TA = 1071 N·m

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