정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
N = 1500 rpmT = ?

모터가 1500 rpm으로 도는 축에 55 kW을(를) 공급한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 55 kWN = 1500 rpm
T = N·m
2.쉬움
T = 200 N·md = 30 mm

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

T = 200 N·md = 30 mm
τmax = MPa
3.보통
d = 12 mmT = 100 N·m200 mmφ = 14.43°

비틀림 시험에서 지름 12 mm인 속이 찬 시편에 토크 100 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 200 mm의 양 끝이 서로 14.43° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 100 N·md = 12 mmL = 200 mmφ = 14.43°
G = GPa
4.보통
T = 750 N·md = 40 mmL = 0.5 mφ = ?

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

T = 750 N·md = 40 mmL = 0.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.어려움
Tdo​ = 60 mm, di​ = 45 mm

속이 빈 축이 1500 rpm에서 100 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 100 kWN = 1500 rpmdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
6.어려움
do​ = ?50 kW, 1000 rpm

중공축이 1000 rpm에서 50 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.75배로 하고, 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 50 kWN = 1000 rpmdi/do = 0.75τallow = 60 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. T = 350.1 N·m
  2. 2. τmax = 37.73 MPa
  3. 3. G = 39.01 GPa
  4. 4. φ = 3.288 °
  5. 5. τmax = 21.96 MPa
  6. 6. do = 38.99 mm

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