정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 250 N·md = 60 mm

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

T = 250 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.쉬움
do​ = 80, di​ = 40 mmT = 750 N·m

바깥지름 80 mm, 안지름 40 mm인 중공 원형 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 750 N·mdo = 80 mmdi = 40 mm
τmax = MPa
3.보통
do​ = ?T = 2000 N·m

중공축이 토크 2000 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.8배로 하고, 전단 응력은 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 2000 N·mdi/do = 0.8τallow = 80 MPa
do = mm
4.보통
T = 100 N·md = 20 mmL = 1 mφ = ?

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

T = 100 N·md = 20 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 3000 rpm에서 20 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 3000 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.어려움
d = ?15 kW, 1450 rpm

속이 찬 강철 축이 1450 rpm에서 15 kW을(를) 전달한다. 전단 응력은 80 MPa을(를) 넘지 않아야 하고, 비틀림각은 길이 m당 0.5°를 넘지 않아야 한다. 두 한계를 모두 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 1450 rpmτallow = 80 MPaθallow = 0.5°/mG = 80 GPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 5.895 MPa
  2. 2. τmax = 7.958 MPa
  3. 3. do = 59.97 mm
  4. 4. φ = 9.353 °
  5. 5. d = 18.65 mm
  6. 6. d = 34.65 mm

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