정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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1.쉬움
d = 40 mmT = 1500 N·m

지름 40 mm인 속이 찬 축이 토크 1500 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 5 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 1500 N·md = 40 mmρ = 5 mm
τρ = MPa
2.쉬움
d = 20 mmT = ?

지름 20 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 50 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 20 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
3.보통
T = 250 N·md = 50 mmL = 1.2 mφ = ?

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

T = 250 N·md = 50 mmL = 1.2 mG = 26 GPa
φ = °
4.보통
do​ = ?T = 1500 N·m

중공축이 토크 1500 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.8배로 하고, 전단 응력은 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 1500 N·mdi/do = 0.8τallow = 80 MPa
do = mm
5.어려움
d = 50 mmT0​ = 1000 N·mACBa = 3 mb = 1.5 m

지름 50 mm인 속이 찬 황동 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 3 m, B에서 1.5 m 떨어진 C에 토크 1000 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 50 mmT0 = 1000 N·ma = 3 mb = 1.5 mG = 39 GPa
φC = °
6.어려움
do​ = ?20 kW, 1000 rpm

중공축이 1000 rpm에서 20 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.8배로 하고, 전단 응력은 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 1000 rpmdi/do = 0.8τallow = 80 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. τρ = 29.84 MPa
  2. 2. Tmax = 78.54 N·m
  3. 3. φ = 1.077 °
  4. 4. do = 54.48 mm
  5. 5. φC = 2.394 °
  6. 6. do = 27.41 mm

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