정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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1.쉬움
T = 2000 N·md = 40 mm

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

T = 2000 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.쉬움
N = 1800 rpmT = ?

모터가 1800 rpm으로 도는 축에 22 kW을(를) 공급한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 22 kWN = 1800 rpm
T = N·m
3.보통
T = 100 N·md = 20 mmL = 2.5 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 = 2.5 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
do​ = 75, di​ = 56 mmT = 750 N·mL = 1.2 m

황동 중공축(바깥지름 75 mm, 안지름 56 mm, 길이 1.2 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 750 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 750 N·mdo = 75 mmdi = 56 mmL = 1.2 mG = 39 GPa
φ = °
5.어려움
do​ = ?5 kW, 1800 rpm

중공축이 1800 rpm에서 5 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.5배로 하고, 전단 응력은 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 1800 rpmdi/do = 0.5τallow = 50 MPa
do = mm
6.어려움
do​ = ?10 kW, 750 rpm

중공축이 750 rpm에서 10 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.8배로 하고, 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 10 kWN = 750 rpmdi/do = 0.8τallow = 60 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. τmax = 159.2 MPa
  2. 2. T = 116.7 N·m
  3. 3. φ = 23.38 °
  4. 4. φ = 0.6176 °
  5. 5. do = 14.23 mm
  6. 6. do = 26.35 mm

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