정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
do​ = 50, di​ = 38 mmT = 750 N·m

바깥지름 50 mm, 안지름 38 mm인 중공 원형 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 750 N·mdo = 50 mmdi = 38 mm
τmax = MPa
2.쉬움
T = 750 N·md = 50 mm

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

T = 750 N·md = 50 mm
τmax = MPa
3.보통
do​ = ?T = 500 N·m

중공축이 토크 500 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.75배로 하고, 전단 응력은 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 500 N·mdi/do = 0.75τallow = 80 MPa
do = mm
4.보통
d = ?T = 100 N·mL = 1.2 m

길이 1.2 m인 속이 찬 알루미늄 축이 토크 100 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 2°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 100 N·mL = 1.2 mG = 26 GPaφallow = 2°
d = mm
5.어려움
d = ?20 kW, 1000 rpm

속이 찬 강철 축이 1000 rpm에서 20 kW을(를) 전달한다. 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘지 않아야 하고, 비틀림각은 길이 m당 0.75°를 넘지 않아야 한다. 두 한계를 모두 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 1000 rpmτallow = 60 MPaθallow = 0.75°/mG = 80 GPa
d = mm
6.어려움
d = 25 mmTB​ = 400 N·mTC​ = 200 N·mABC2.5 m1.2 m

지름 25 mm인 속이 찬 알루미늄 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 2.5 m 떨어진 B에 토크 400 N·m이(가), 거기서 1.2 m 더 떨어진 자유단 C에 반대 방향의 토크 200 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 크기 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 25 mmTB = 400 N·mTC = 200 N·mAB = 2.5 mBC = 1.2 mG = 26 GPa
φC = °

정답표

  1. 1. τmax = 45.86 MPa
  2. 2. τmax = 30.56 MPa
  3. 3. do = 35.98 mm
  4. 4. d = 34.07 mm
  5. 5. d = 36.92 mm
  6. 6. φC = 14.94 °

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