정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 60 mmT = 500 N·m

지름 60 mm인 속이 찬 축이 토크 500 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 24 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 500 N·md = 60 mmρ = 24 mm
τρ = MPa
2.쉬움
N = 3000 rpmT = 50 N·m

3000 rpm으로 도는 축이 일정한 토크 50 N·m을(를) 받는다. 전달하는 동력 P을(를) 구하시오.

T = 50 N·mN = 3000 rpm
P = kW
3.보통
d = 10 mmT = 30 N·m250 mmφ = 5.47°

비틀림 시험에서 지름 10 mm인 속이 찬 시편에 토크 30 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 250 mm의 양 끝이 서로 5.47° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 30 N·md = 10 mmL = 250 mmφ = 5.47°
G = GPa
4.보통
T = 400 N·md = 20 mmL = 0.5 mφ = ?

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

T = 400 N·md = 20 mmL = 0.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.어려움
Tdo​ = 75 mm, di​ = 38 mm

속이 빈 축이 300 rpm에서 15 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 300 rpmdo = 75 mmdi = 38 mm
τmax = MPa
6.어려움
d = 20 mmT0​ = 400 N·mACBa = 2.5 mb = 1.5 m

지름 20 mm인 속이 찬 황동 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 2.5 m, B에서 1.5 m 떨어진 C에 토크 400 N·m이(가) 가해진다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 20 mmT0 = 400 N·ma = 2.5 mb = 1.5 m
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τρ = 9.431 MPa
  2. 2. P = 15.71 kW
  3. 3. G = 80.02 GPa
  4. 4. φ = 9.119 °
  5. 5. τmax = 6.171 MPa
  6. 6. τmax = 159.2 MPa

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