정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
do​ = 40, di​ = 30 mmT = 1500 N·m

바깥지름 40 mm, 안지름 30 mm인 중공 원형 축이 토크 1500 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 1500 N·mdo = 40 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
2.쉬움
do​ = 40, di​ = 20 mmT = 400 N·m

바깥지름 40 mm, 안지름 20 mm인 중공 원형 축이 토크 400 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 400 N·mdo = 40 mmdi = 20 mm
τmax = MPa
3.보통
T = 400 N·md = 25 mmL = 1.2 mφ = ?

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

T = 400 N·md = 25 mmL = 1.2 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
T = 250 N·md = 50 mmL = 3 mφ = ?

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

T = 250 N·md = 50 mmL = 3 mG = 80 GPa
φ = °
5.어려움
d = ?10 kW, 750 rpm

속이 찬 강철 축이 750 rpm에서 10 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 = 10 kWN = 750 rpmτallow = 40 MPaθallow = 0.75°/mG = 80 GPa
d = mm
6.어려움
d = ?10 kW, 1000 rpm

속이 찬 알루미늄 축이 1000 rpm에서 10 kW을(를) 전달한다. 전단 응력은 40 MPa을(를) 넘지 않아야 하고, 비틀림각은 길이 m당 1°를 넘지 않아야 한다. 두 한계를 모두 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 10 kWN = 1000 rpmτallow = 40 MPaθallow = 1°/mG = 26 GPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 174.6 MPa
  2. 2. τmax = 33.95 MPa
  3. 3. φ = 18.39 °
  4. 4. φ = 0.8754 °
  5. 5. d = 33.36 mm
  6. 6. d = 38.26 mm

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