바깥지름 50 mm, 안지름 25 mm인 중공 원형 축이 토크 250 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.
정답이 있는 축의 비틀림 학습지
1.쉬움
T = 250 N·mdo = 50 mmdi = 25 mm
τmax = MPa
2.쉬움
지름 40 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 60 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.
d = 40 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
3.보통
황동 재질의 속이 찬 축이 벽에 고정되어 자유단에서 토크 T로 비틀린다. 자유단의 비틀림각 φ을(를) 도 단위로 구하시오.
T = 400 N·md = 30 mmL = 0.8 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
알루미늄 재질의 속이 찬 축이 벽에 고정되어 자유단에서 토크 T로 비틀린다. 자유단의 비틀림각 φ을(를) 도 단위로 구하시오.
T = 750 N·md = 50 mmL = 2.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.어려움
속이 찬 축이 1450 rpm에서 50 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.
P = 50 kWN = 1450 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.어려움
지름 40 mm인 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 1 m 떨어진 B에 토크 200 N·m이(가), 거기서 1.5 m 더 떨어진 자유단 C에 반대 방향의 토크 400 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 크기 φC을(를) 도(°)로 구하시오.
d = 40 mmTB = 200 N·mTC = 400 N·mAB = 1 mBC = 1.5 mG = 39 GPa
φC = °
정답표
- 1. τmax = 10.86 MPa
- 2. Tmax = 754 N·m
- 3. φ = 5.912 °
- 4. φ = 6.734 °
- 5. d = 32.25 mm
- 6. φC = 4.676 °
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