정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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1.쉬움
d = 25 mmT = 250 N·m

지름 25 mm인 속이 찬 축이 토크 250 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 6.3 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 250 N·md = 25 mmρ = 6.3 mm
τρ = MPa
2.쉬움
N = 300 rpmT = ?

모터가 300 rpm으로 도는 축에 55 kW을(를) 공급한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 55 kWN = 300 rpm
T = N·m
3.보통
T = 1000 N·md = 40 mmL = 2 mφ = ?

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

T = 1000 N·md = 40 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
T = 750 N·md = 40 mmL = 3 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 = 3 mG = 26 GPa
φ = °
5.어려움
do​ = ?75 kW, 3000 rpm

중공축이 3000 rpm에서 75 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.5배로 하고, 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 3000 rpmdi/do = 0.5τallow = 60 MPa
do = mm
6.어려움
do​ = ?20 kW, 750 rpm

중공축이 750 rpm에서 20 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.6배로 하고, 전단 응력은 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 750 rpmdi/do = 0.6τallow = 75 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. τρ = 41.07 MPa
  2. 2. T = 1751 N·m
  3. 3. φ = 5.699 °
  4. 4. φ = 19.73 °
  5. 5. do = 27.86 mm
  6. 6. do = 27.08 mm

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