정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 30 mmT = 500 N·m

지름 30 mm인 속이 찬 축이 토크 500 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 3.8 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 500 N·md = 30 mmρ = 3.8 mm
τρ = MPa
2.쉬움
do​ = 30, di​ = 21 mmT = 500 N·m

바깥지름 30 mm, 안지름 21 mm인 중공 원형 축이 토크 500 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 500 N·mdo = 30 mmdi = 21 mm
τmax = MPa
3.보통
d = 15 mmT = 100 N·m300 mmφ = 4.32°

비틀림 시험에서 지름 15 mm인 속이 찬 시편에 토크 100 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 300 mm의 양 끝이 서로 4.32° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 100 N·md = 15 mmL = 300 mmφ = 4.32°
G = GPa
4.보통
d = 20 mmT = 40 N·m400 mmφ = 2.24°

비틀림 시험에서 지름 20 mm인 속이 찬 시편에 토크 40 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 400 mm의 양 끝이 서로 2.24° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 40 N·md = 20 mmL = 400 mmφ = 2.24°
G = GPa
5.어려움
do​ = ?15 kW, 750 rpm

중공축이 750 rpm에서 15 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.75배로 하고, 전단 응력은 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 750 rpmdi/do = 0.75τallow = 50 MPa
do = mm
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1500 rpm에서 50 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 50 kWN = 1500 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τρ = 23.89 MPa
  2. 2. τmax = 124.1 MPa
  3. 3. G = 80.06 GPa
  4. 4. G = 26.05 GPa
  5. 5. do = 30.53 mm
  6. 6. d = 34.35 mm

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