정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
do​ = 40, di​ = 24 mmT = 1000 N·m

바깥지름 40 mm, 안지름 24 mm인 중공 원형 축이 토크 1000 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 1000 N·mdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa
2.쉬움
T = 250 N·md = 50 mm

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

T = 250 N·md = 50 mm
τmax = MPa
3.보통
T = 1000 N·md = 40 mmL = 2 mφ = ?

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

T = 1000 N·md = 40 mmL = 2 mG = 26 GPa
φ = °
4.보통
d = 20 mmT = 75 N·m300 mmφ = 1.03°

비틀림 시험에서 지름 20 mm인 속이 찬 시편에 토크 75 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 300 mm의 양 끝이 서로 1.03° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 75 N·md = 20 mmL = 300 mmφ = 1.03°
G = GPa
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 500 rpm에서 30 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 500 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1800 rpm에서 10 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 10 kWN = 1800 rpmτallow = 75 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 91.43 MPa
  2. 2. τmax = 10.19 MPa
  3. 3. φ = 17.54 °
  4. 4. G = 79.68 GPa
  5. 5. d = 38.79 mm
  6. 6. d = 15.33 mm

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