정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 50 mmT = ?

지름 50 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 60 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 50 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
2.쉬움
d = 20 mmT = ?

지름 20 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 40 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 20 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
3.보통
d = ?T = 500 N·mL = 0.5 m

길이 0.5 m인 속이 찬 알루미늄 축이 토크 500 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 2°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 500 N·mL = 0.5 mG = 26 GPaφallow = 2°
d = mm
4.보통
d1​ = 75 mmd2​ = 60 mmT = 400 N·mABC1.5 m1 m

단이 진 속이 찬 강철 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 75 mm, 길이 1.5 m이고, 구간 BC는 지름 60 mm, 길이 1 m이다. 자유단 C에 토크 400 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 400 N·md1 = 75 mm, L1 = 1.5 md2 = 60 mm, L2 = 1 mG = 80 GPa
φC = °
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 3000 rpm에서 30 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 3000 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.어려움
do​ = ?5 kW, 300 rpm

중공축이 300 rpm에서 5 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.7배로 하고, 전단 응력은 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 300 rpmdi/do = 0.7τallow = 40 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. Tmax = 1473 N·m
  2. 2. Tmax = 62.83 N·m
  3. 3. d = 40.93 mm
  4. 4. φC = 0.3635 °
  5. 5. d = 20.09 mm
  6. 6. do = 29.88 mm

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