정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 200 N·md = 40 mm

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

T = 200 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.쉬움
do​ = 40, di​ = 28 mmT = 1000 N·m

바깥지름 40 mm, 안지름 28 mm인 중공 원형 축이 토크 1000 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 1000 N·mdo = 40 mmdi = 28 mm
τmax = MPa
3.보통
do​ = ?T = 100 N·m

중공축이 토크 100 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.6배로 하고, 전단 응력은 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 100 N·mdi/do = 0.6τallow = 80 MPa
do = mm
4.보통
do​ = 60, di​ = 42 mmT = 500 N·mL = 2.5 m

황동 중공축(바깥지름 60 mm, 안지름 42 mm, 길이 2.5 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 500 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 500 N·mdo = 60 mmdi = 42 mmL = 2.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.어려움
do​ = ?30 kW, 1800 rpm

중공축이 1800 rpm에서 30 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.8배로 하고, 전단 응력은 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 1800 rpmdi/do = 0.8τallow = 80 MPa
do = mm
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1000 rpm에서 100 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 100 kWN = 1000 rpmτallow = 60 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 15.92 MPa
  2. 2. τmax = 104.7 MPa
  3. 3. do = 19.41 mm
  4. 4. φ = 1.899 °
  5. 5. do = 25.79 mm
  6. 6. d = 43.28 mm

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