정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 30 mmT = ?

지름 30 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 100 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 30 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
2.쉬움
T = 250 N·md = 20 mm

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

T = 250 N·md = 20 mm
τmax = MPa
3.보통
T = 200 N·md = 25 mmL = 1.5 mφ = ?

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

T = 200 N·md = 25 mmL = 1.5 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
T = 400 N·md = 25 mmL = 1.2 mφ = ?

강철 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 = 80 GPa
φ = °
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1450 rpm에서 100 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 100 kWN = 1450 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.어려움
d = ?30 kW, 500 rpm

속이 찬 황동 축이 500 rpm에서 30 kW을(를) 전달한다. 전단 응력은 50 MPa을(를) 넘지 않아야 하고, 비틀림각은 길이 m당 1°를 넘지 않아야 한다. 두 한계를 모두 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 500 rpmτallow = 50 MPaθallow = 1°/mG = 39 GPa
d = mm

정답표

  1. 1. Tmax = 530.1 N·m
  2. 2. τmax = 159.2 MPa
  3. 3. φ = 11.49 °
  4. 4. φ = 8.964 °
  5. 5. d = 40.63 mm
  6. 6. d = 54.11 mm

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