정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 25 mmT = ?

지름 25 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 80 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 25 mmτallow = 80 MPa
Tmax = N·m
2.쉬움
d = 50 mmT = ?

지름 50 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 100 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 50 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
3.보통
d = ?T = 1500 N·mL = 1.5 m

길이 1.5 m인 속이 찬 알루미늄 축이 토크 1500 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 2°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 1500 N·mL = 1.5 mG = 26 GPaφallow = 2°
d = mm
4.보통
T = 200 N·md = 50 mmL = 0.8 mφ = ?

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

T = 200 N·md = 50 mmL = 0.8 mG = 39 GPa
φ = °
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1800 rpm에서 5 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 1800 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.어려움
d = 20 mmTB​ = 500 N·mTC​ = 200 N·mABC0.5 m1.5 m

지름 20 mm인 속이 찬 강철 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 0.5 m 떨어진 B에 토크 500 N·m이(가), 거기서 1.5 m 더 떨어진 자유단 C에 반대 방향의 토크 200 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 크기 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 20 mmTB = 500 N·mTC = 200 N·mAB = 0.5 mBC = 1.5 mG = 80 GPa
φC = °

정답표

  1. 1. Tmax = 245.4 N·m
  2. 2. Tmax = 2454 N·m
  3. 3. d = 70.89 mm
  4. 4. φ = 0.3831 °
  5. 5. d = 11.91 mm
  6. 6. φC = 6.839 °

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