정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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1.쉬움
T = 1500 N·md = 40 mm

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

T = 1500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 20 mmT = ?

지름 20 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 70 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 20 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
3.보통
do​ = 60, di​ = 45 mmT = 2000 N·mL = 3 m

알루미늄 중공축(바깥지름 60 mm, 안지름 45 mm, 길이 3 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 2000 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 2000 N·mdo = 60 mmdi = 45 mmL = 3 mG = 26 GPa
φ = °
4.보통
T = 400 N·md = 25 mmL = 0.5 mφ = ?

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

T = 400 N·md = 25 mmL = 0.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.어려움
Tdo​ = 60 mm, di​ = 48 mm

속이 빈 축이 500 rpm에서 50 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 50 kWN = 500 rpmdo = 60 mmdi = 48 mm
τmax = MPa
6.어려움
d = 60 mmT0​ = 400 N·mACBa = 1.5 mb = 1.2 m

지름 60 mm인 속이 찬 알루미늄 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 1.5 m, B에서 1.2 m 떨어진 C에 토크 400 N·m이(가) 가해진다. 벽 A의 반력 토크 TA을(를) 구하시오.

d = 60 mmT0 = 400 N·ma = 1.5 mb = 1.2 m
TA = N·m

정답표

  1. 1. τmax = 119.4 MPa
  2. 2. Tmax = 110 N·m
  3. 3. φ = 15.2 °
  4. 4. φ = 3.735 °
  5. 5. τmax = 38.14 MPa
  6. 6. TA = 177.8 N·m

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