정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 250 N·md = 25 mm

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

T = 250 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.쉬움
N = 3000 rpmT = ?

모터가 3000 rpm으로 도는 축에 15 kW을(를) 공급한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 3000 rpm
T = N·m
3.보통
T = 500 N·md = 50 mmL = 2 mφ = ?

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

T = 500 N·md = 50 mmL = 2 mG = 26 GPa
φ = °
4.보통
d = ?T = 500 N·mL = 1.5 m

길이 1.5 m인 속이 찬 황동 축이 토크 500 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 0.5°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 500 N·mL = 1.5 mG = 39 GPaφallow = 0.5°
d = mm
5.어려움
d = 40 mmT0​ = 100 N·mACBa = 0.5 mb = 2.5 m

지름 40 mm인 속이 찬 황동 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 0.5 m, B에서 2.5 m 떨어진 C에 토크 100 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 40 mmT0 = 100 N·ma = 0.5 mb = 2.5 mG = 39 GPa
φC = °
6.어려움
d = 40 mmTB​ = 400 N·mTC​ = 200 N·mABC3 m1.5 m

지름 40 mm인 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 3 m 떨어진 B에 토크 400 N·m이(가), 거기서 1.5 m 더 떨어진 자유단 C에 같은 방향의 토크 200 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 40 mmTB = 400 N·mTC = 200 N·mAB = 3 mBC = 1.5 m
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τmax = 81.49 MPa
  2. 2. T = 47.75 N·m
  3. 3. φ = 3.591 °
  4. 4. d = 68.83 mm
  5. 5. φC = 0.2436 °
  6. 6. τmax = 47.75 MPa

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