정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 25 mmT = ?

지름 25 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 70 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 25 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
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 = ?T = 2000 N·mL = 1.5 m

길이 1.5 m인 속이 찬 강철 축이 토크 2000 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 2°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 2000 N·mL = 1.5 mG = 80 GPaφallow = 2°
d = mm
4.보통
do​ = 30, di​ = 23 mmT = 100 N·mL = 0.8 m

알루미늄 중공축(바깥지름 30 mm, 안지름 23 mm, 길이 0.8 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 100 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 100 N·mdo = 30 mmdi = 23 mmL = 0.8 mG = 26 GPa
φ = °
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 750 rpm에서 5 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 750 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.어려움
d = 40 mmT0​ = 100 N·mACBa = 1 mb = 0.8 m

지름 40 mm인 속이 찬 황동 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 1 m, B에서 0.8 m 떨어진 C에 토크 100 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 40 mmT0 = 100 N·ma = 1 mb = 0.8 mG = 39 GPa
φC = °

정답표

  1. 1. Tmax = 214.8 N·m
  2. 2. Tmax = 628.3 N·m
  3. 3. d = 57.51 mm
  4. 4. φ = 3.387 °
  5. 5. d = 17.55 mm
  6. 6. φC = 0.2598 °

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