지름 40 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 50 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.
정답이 있는 축의 비틀림 학습지
1.쉬움
d = 40 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
2.쉬움
바깥지름 40 mm, 안지름 32 mm인 중공 원형 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.
T = 750 N·mdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa
3.보통
길이 2.5 m인 속이 찬 알루미늄 축이 토크 2000 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 1°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.
T = 2000 N·mL = 2.5 mG = 26 GPaφallow = 1°
d = mm
4.보통
강철 재질의 속이 찬 축이 벽에 고정되어 자유단에서 토크 T로 비틀린다. 자유단의 비틀림각 φ을(를) 도 단위로 구하시오.
T = 750 N·md = 40 mmL = 1.2 mG = 80 GPa
φ = °
5.어려움
속이 찬 축이 1500 rpm에서 10 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.
P = 10 kWN = 1500 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.어려움
지름 50 mm인 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 0.5 m 떨어진 B에 토크 2000 N·m이(가), 거기서 3 m 더 떨어진 자유단 C에 반대 방향의 토크 750 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.
d = 50 mmTB = 2000 N·mTC = 750 N·mAB = 0.5 mBC = 3 m
τmax = MPa
정답표
- 1. Tmax = 628.3 N·m
- 2. τmax = 101.1 MPa
- 3. d = 102.9 mm
- 4. φ = 2.565 °
- 5. d = 17.55 mm
- 6. τmax = 50.93 MPa
자세한 단계별 풀이: examproblems.com에서 이 주제를 연습하세요.