정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 60 mmT = ?

지름 60 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 70 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 60 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
2.쉬움
N = 500 rpmT = 50 N·m

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

T = 50 N·mN = 500 rpm
P = kW
3.보통
d = ?T = 2000 N·mL = 2.5 m

길이 2.5 m인 속이 찬 강철 축이 토크 2000 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 2°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 2000 N·mL = 2.5 mG = 80 GPaφallow = 2°
d = mm
4.보통
d = ?T = 2000 N·mL = 1 m

길이 1 m인 속이 찬 황동 축이 토크 2000 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 1.5°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 2000 N·mL = 1 mG = 39 GPaφallow = 1.5°
d = mm
5.어려움
d = ?10 kW, 500 rpm

속이 찬 강철 축이 500 rpm에서 10 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 = 10 kWN = 500 rpmτallow = 50 MPaθallow = 1°/mG = 80 GPa
d = mm
6.어려움
d = 25 mmTB​ = 250 N·mTC​ = 750 N·mABC2 m0.5 m

지름 25 mm인 속이 찬 알루미늄 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 2 m 떨어진 B에 토크 250 N·m이(가), 거기서 0.5 m 더 떨어진 자유단 C에 반대 방향의 토크 750 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 25 mmTB = 250 N·mTC = 750 N·mAB = 2 mBC = 0.5 m
τmax = MPa

정답표

  1. 1. Tmax = 2969 N·m
  2. 2. P = 2.618 kW
  3. 3. d = 65.35 mm
  4. 4. d = 66.83 mm
  5. 5. d = 34.36 mm
  6. 6. τmax = 244.5 MPa

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