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 80 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 60 mmτallow = 80 MPa
Tmax = N·m
2.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
3.보통
T = 200 N·md = 20 mmL = 0.5 mφ = ?

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

T = 200 N·md = 20 mmL = 0.5 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
do​ = 40, di​ = 24 mmT = 100 N·mL = 2.5 m

알루미늄 중공축(바깥지름 40 mm, 안지름 24 mm, 길이 2.5 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 100 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 100 N·mdo = 40 mmdi = 24 mmL = 2.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.어려움
do​ = ?100 kW, 1000 rpm

중공축이 1000 rpm에서 100 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.7배로 하고, 전단 응력은 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 100 kWN = 1000 rpmdi/do = 0.7τallow = 75 MPa
do = mm
6.어려움
do​ = ?15 kW, 1800 rpm

중공축이 1800 rpm에서 15 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.75배로 하고, 전단 응력은 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 1800 rpmdi/do = 0.75τallow = 80 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. Tmax = 3393 N·m
  2. 2. Tmax = 2969 N·m
  3. 3. φ = 4.559 °
  4. 4. φ = 2.518 °
  5. 5. do = 44.03 mm
  6. 6. do = 19.5 mm

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