정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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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
T = 1000 N·md = 30 mm

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

T = 1000 N·md = 30 mm
τmax = MPa
3.보통
do​ = 60, di​ = 42 mmT = 2000 N·mL = 0.8 m

강철 중공축(바깥지름 60 mm, 안지름 42 mm, 길이 0.8 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 2000 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 2000 N·mdo = 60 mmdi = 42 mmL = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
do​ = ?T = 750 N·m

중공축이 토크 750 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.5배로 하고, 전단 응력은 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 750 N·mdi/do = 0.5τallow = 40 MPa
do = mm
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1800 rpm에서 30 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 1800 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.어려움
Tdo​ = 40 mm, di​ = 32 mm

속이 빈 축이 1500 rpm에서 50 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 50 kWN = 1500 rpmdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa

정답표

  1. 1. Tmax = 245.4 N·m
  2. 2. τmax = 188.6 MPa
  3. 3. φ = 1.185 °
  4. 4. do = 46.7 mm
  5. 5. d = 23.82 mm
  6. 6. τmax = 42.9 MPa

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