정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
do​ = 30, di​ = 18 mmT = 400 N·m

바깥지름 30 mm, 안지름 18 mm인 중공 원형 축이 토크 400 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 400 N·mdo = 30 mmdi = 18 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 40 mmT = ?

지름 40 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 40 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 40 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
3.보통
T = 250 N·md = 40 mmL = 0.8 mφ = ?

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

T = 250 N·md = 40 mmL = 0.8 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
d1​ = 75 mmd2​ = 20 mmT = 100 N·mABC1 m1 m

단이 진 속이 찬 강철 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 75 mm, 길이 1 m이고, 구간 BC는 지름 20 mm, 길이 1 m이다. 자유단 C에 토크 100 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 100 N·md1 = 75 mm, L1 = 1 md2 = 20 mm, L2 = 1 mG = 80 GPa
φC = °
5.어려움
do​ = ?50 kW, 1800 rpm

중공축이 1800 rpm에서 50 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.75배로 하고, 전단 응력은 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 50 kWN = 1800 rpmdi/do = 0.75τallow = 50 MPa
do = mm
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1450 rpm에서 20 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 1450 rpmτallow = 75 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 86.69 MPa
  2. 2. Tmax = 502.7 N·m
  3. 3. φ = 1.169 °
  4. 4. φC = 4.583 °
  5. 5. do = 34.06 mm
  6. 6. d = 20.76 mm

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