정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 2000 N·md = 40 mm

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

T = 2000 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.쉬움
do​ = 30, di​ = 23 mmT = 100 N·m

바깥지름 30 mm, 안지름 23 mm인 중공 원형 축이 토크 100 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 100 N·mdo = 30 mmdi = 23 mm
τmax = MPa
3.보통
T = 200 N·md = 25 mmL = 3 mφ = ?

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

T = 200 N·md = 25 mmL = 3 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
d = ?T = 2000 N·mL = 0.8 m

길이 0.8 m인 속이 찬 강철 축이 토크 2000 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 3°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 2000 N·mL = 0.8 mG = 80 GPaφallow = 3°
d = mm
5.어려움
d = ?75 kW, 1000 rpm

속이 찬 황동 축이 1000 rpm에서 75 kW을(를) 전달한다. 전단 응력은 50 MPa을(를) 넘지 않아야 하고, 비틀림각은 길이 m당 0.75°를 넘지 않아야 한다. 두 한계를 모두 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 1000 rpmτallow = 50 MPaθallow = 0.75°/mG = 39 GPa
d = mm
6.어려움
d = 25 mmT0​ = 750 N·mACBa = 0.5 mb = 2.5 m

지름 25 mm인 속이 찬 황동 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 0.5 m, B에서 2.5 m 떨어진 C에 토크 750 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 25 mmT0 = 750 N·ma = 0.5 mb = 2.5 mG = 39 GPa
φC = °

정답표

  1. 1. τmax = 159.2 MPa
  2. 2. τmax = 28.82 MPa
  3. 3. φ = 11.21 °
  4. 4. d = 44.41 mm
  5. 5. d = 61.48 mm
  6. 6. φC = 11.97 °

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