정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 100 N·md = 40 mm

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

T = 100 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.쉬움
N = 3000 rpmT = ?

모터가 3000 rpm으로 도는 축에 4 kW을(를) 공급한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 4 kWN = 3000 rpm
T = N·m
3.보통
do​ = 40, di​ = 28 mmT = 750 N·mL = 2 m

알루미늄 중공축(바깥지름 40 mm, 안지름 28 mm, 길이 2 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 750 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 750 N·mdo = 40 mmdi = 28 mmL = 2 mG = 26 GPa
φ = °
4.보통
d1​ = 25 mmd2​ = 20 mmT = 200 N·mABC0.5 m1 m

단이 진 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 25 mm, 길이 0.5 m이고, 구간 BC는 지름 20 mm, 길이 1 m이다. 자유단 C에 토크 200 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 200 N·md1 = 25 mm, L1 = 0.5 md2 = 20 mm, L2 = 1 mG = 39 GPa
φC = °
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1450 rpm에서 30 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 1450 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 500 rpm에서 100 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 100 kWN = 500 rpmτallow = 80 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 7.958 MPa
  2. 2. T = 12.73 N·m
  3. 3. φ = 17.31 °
  4. 4. φC = 22.54 °
  5. 5. d = 27.2 mm
  6. 6. d = 49.54 mm

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