정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 200 N·md = 30 mm

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

T = 200 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 30 mmT = ?

지름 30 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 50 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 30 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
3.보통
d = ?T = 100 N·mL = 0.8 m

길이 0.8 m인 속이 찬 황동 축이 토크 100 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 1°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 100 N·mL = 0.8 mG = 39 GPaφallow = 1°
d = mm
4.보통
do​ = ?T = 100 N·m

중공축이 토크 100 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.6배로 하고, 전단 응력은 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 100 N·mdi/do = 0.6τallow = 40 MPa
do = mm
5.어려움
d = 50 mmT0​ = 2000 N·mACBa = 1.2 mb = 0.5 m

지름 50 mm인 속이 찬 알루미늄 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 1.2 m, B에서 0.5 m 떨어진 C에 토크 2000 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 50 mmT0 = 2000 N·ma = 1.2 mb = 0.5 mG = 26 GPa
φC = °
6.어려움
d = 30 mmTB​ = 250 N·mTC​ = 250 N·mABC2 m3 m

지름 30 mm인 속이 찬 강철 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 2 m 떨어진 B에 토크 250 N·m이(가), 거기서 3 m 더 떨어진 자유단 C에 같은 방향의 토크 250 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 30 mmTB = 250 N·mTC = 250 N·mAB = 2 mBC = 3 m
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τmax = 37.73 MPa
  2. 2. Tmax = 265.1 N·m
  3. 3. d = 33.08 mm
  4. 4. do = 24.46 mm
  5. 5. φC = 2.535 °
  6. 6. τmax = 94.31 MPa

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