정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 30 mmT = 750 N·m

지름 30 mm인 속이 찬 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 11.3 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 750 N·md = 30 mmρ = 11.3 mm
τρ = MPa
2.쉬움
T = 1000 N·md = 40 mm

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

T = 1000 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.보통
do​ = ?T = 1500 N·m

중공축이 토크 1500 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.8배로 하고, 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 1500 N·mdi/do = 0.8τallow = 60 MPa
do = mm
4.보통
d1​ = 50 mmd2​ = 40 mmT = 400 N·mABC1 m0.5 m

단이 진 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 50 mm, 길이 1 m이고, 구간 BC는 지름 40 mm, 길이 0.5 m이다. 자유단 C에 토크 400 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 400 N·md1 = 50 mm, L1 = 1 md2 = 40 mm, L2 = 0.5 mG = 39 GPa
φC = °
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1450 rpm에서 75 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 1450 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.어려움
d = 25 mmT0​ = 750 N·mACBa = 2 mb = 1 m

지름 25 mm인 속이 찬 강철 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 2 m, B에서 1 m 떨어진 C에 토크 750 N·m이(가) 가해진다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 25 mmT0 = 750 N·ma = 2 mb = 1 m
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τρ = 106.6 MPa
  2. 2. τmax = 79.58 MPa
  3. 3. do = 59.97 mm
  4. 4. φC = 2.127 °
  5. 5. d = 34.74 mm
  6. 6. τmax = 163 MPa

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