정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
do​ = 60, di​ = 48 mmT = 750 N·m

바깥지름 60 mm, 안지름 48 mm인 중공 원형 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 750 N·mdo = 60 mmdi = 48 mm
τmax = MPa
2.쉬움
do​ = 60, di​ = 45 mmT = 1000 N·m

바깥지름 60 mm, 안지름 45 mm인 중공 원형 축이 토크 1000 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 1000 N·mdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
3.보통
do​ = 30, di​ = 21 mmT = 250 N·mL = 3 m

황동 중공축(바깥지름 30 mm, 안지름 21 mm, 길이 3 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 250 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 250 N·mdo = 30 mmdi = 21 mmL = 3 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
do​ = ?T = 100 N·m

중공축이 토크 100 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.7배로 하고, 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 100 N·mdi/do = 0.7τallow = 60 MPa
do = mm
5.어려움
d = 25 mmT0​ = 1500 N·mACBa = 0.8 mb = 3 m

지름 25 mm인 속이 찬 강철 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 0.8 m, B에서 3 m 떨어진 C에 토크 1500 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 25 mmT0 = 1500 N·ma = 0.8 mb = 3 mG = 80 GPa
φC = °
6.어려움
d = ?10 kW, 750 rpm

속이 찬 강철 축이 750 rpm에서 10 kW을(를) 전달한다. 전단 응력은 40 MPa을(를) 넘지 않아야 하고, 비틀림각은 길이 m당 1°를 넘지 않아야 한다. 두 한계를 모두 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 10 kWN = 750 rpmτallow = 40 MPaθallow = 1°/mG = 80 GPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 29.95 MPa
  2. 2. τmax = 34.49 MPa
  3. 3. φ = 18.23 °
  4. 4. do = 22.35 mm
  5. 5. φC = 17.69 °
  6. 6. d = 31.04 mm

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