정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 250 N·md = 25 mm

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

T = 250 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 25 mmT = 100 N·m

지름 25 mm인 속이 찬 축이 토크 100 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 5 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 100 N·md = 25 mmρ = 5 mm
τρ = MPa
3.보통
do​ = 30, di​ = 21 mmT = 250 N·mL = 1.2 m

알루미늄 중공축(바깥지름 30 mm, 안지름 21 mm, 길이 1.2 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 250 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 250 N·mdo = 30 mmdi = 21 mmL = 1.2 mG = 26 GPa
φ = °
4.보통
d = ?T = 250 N·mL = 2 m

길이 2 m인 속이 찬 강철 축이 토크 250 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 0.5°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 250 N·mL = 2 mG = 80 GPaφallow = 0.5°
d = mm
5.어려움
d = ?30 kW, 750 rpm

속이 찬 알루미늄 축이 750 rpm에서 30 kW을(를) 전달한다. 전단 응력은 40 MPa을(를) 넘지 않아야 하고, 비틀림각은 길이 m당 0.75°를 넘지 않아야 한다. 두 한계를 모두 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 750 rpmτallow = 40 MPaθallow = 0.75°/mG = 26 GPa
d = mm
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 750 rpm에서 5 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 750 rpmτallow = 80 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 81.49 MPa
  2. 2. τρ = 13.04 MPa
  3. 3. φ = 10.94 °
  4. 4. d = 51.97 mm
  5. 5. d = 58.15 mm
  6. 6. d = 15.94 mm

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