정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 20 mmT = 100 N·m

지름 20 mm인 속이 찬 축이 토크 100 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 7.5 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 100 N·md = 20 mmρ = 7.5 mm
τρ = MPa
2.쉬움
T = 100 N·md = 30 mm

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

T = 100 N·md = 30 mm
τmax = MPa
3.보통
d = ?T = 100 N·mL = 2 m

길이 2 m인 속이 찬 강철 축이 토크 100 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 2°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 100 N·mL = 2 mG = 80 GPaφallow = 2°
d = mm
4.보통
d1​ = 40 mmd2​ = 20 mmT = 200 N·mABC0.5 m2.5 m

단이 진 속이 찬 알루미늄 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 40 mm, 길이 0.5 m이고, 구간 BC는 지름 20 mm, 길이 2.5 m이다. 자유단 C에 토크 200 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 200 N·md1 = 40 mm, L1 = 0.5 md2 = 20 mm, L2 = 2.5 m
τmax = MPa
5.어려움
Tdo​ = 75 mm, di​ = 56 mm

속이 빈 축이 300 rpm에서 15 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 300 rpmdo = 75 mmdi = 56 mm
τmax = MPa
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1000 rpm에서 5 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 1000 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τρ = 47.75 MPa
  2. 2. τmax = 18.86 MPa
  3. 3. d = 29.23 mm
  4. 4. τmax = 127.3 MPa
  5. 5. τmax = 8.364 MPa
  6. 6. d = 18.25 mm

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