정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 500 N·md = 60 mm

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

T = 500 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 50 mmT = 250 N·m

지름 50 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 = 50 mmρ = 6.3 mm
τρ = MPa
3.보통
T = 400 N·md = 25 mmL = 0.8 mφ = ?

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

T = 400 N·md = 25 mmL = 0.8 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
d = 10 mmT = 40 N·m200 mmφ = 5.84°

비틀림 시험에서 지름 10 mm인 속이 찬 시편에 토크 40 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 200 mm의 양 끝이 서로 5.84° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 40 N·md = 10 mmL = 200 mmφ = 5.84°
G = GPa
5.어려움
d = 25 mmT0​ = 2000 N·mACBa = 3 mb = 1 m

지름 25 mm인 속이 찬 알루미늄 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 3 m, B에서 1 m 떨어진 C에 토크 2000 N·m이(가) 가해진다. 벽 A의 반력 토크 TA을(를) 구하시오.

d = 25 mmT0 = 2000 N·ma = 3 mb = 1 m
TA = N·m
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 750 rpm에서 20 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 750 rpmτallow = 50 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 11.79 MPa
  2. 2. τρ = 2.567 MPa
  3. 3. φ = 12.26 °
  4. 4. G = 79.95 GPa
  5. 5. TA = 500 N·m
  6. 6. d = 29.6 mm

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