정답이 있는 축의 비틀림 학습지

무료 인쇄용 축의 비틀림 학습지: 쉬운 문제부터 시험 수준까지 6문제, 정답표 포함. 인쇄하거나 PDF로 저장하세요.

새 학습지힌트와 함께 온라인으로 연습하기

교수자 안내: 수업에서 무료로 인쇄, 복사, 사용할 수 있습니다. 새 워크시트마다 값이 새로 바뀌고 별도의 정답이 함께 제공됩니다. 강의 페이지에 ExamProblems 링크를 걸어 주시면 감사하겠습니다.

이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 40 mmT = ?

지름 40 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 50 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 40 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
2.쉬움
do​ = 30, di​ = 21 mmT = 100 N·m

바깥지름 30 mm, 안지름 21 mm인 중공 원형 축이 토크 100 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 100 N·mdo = 30 mmdi = 21 mm
τmax = MPa
3.보통
d1​ = 60 mmd2​ = 25 mmT = 250 N·mABC1 m1.2 m

단이 진 속이 찬 알루미늄 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 60 mm, 길이 1 m이고, 구간 BC는 지름 25 mm, 길이 1.2 m이다. 자유단 C에 토크 250 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 250 N·md1 = 60 mm, L1 = 1 md2 = 25 mm, L2 = 1.2 m
τmax = MPa
4.보통
do​ = 50, di​ = 30 mmT = 2000 N·mL = 2.5 m

황동 중공축(바깥지름 50 mm, 안지름 30 mm, 길이 2.5 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 = 50 mmdi = 30 mmL = 2.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.어려움
do​ = ?15 kW, 300 rpm

중공축이 300 rpm에서 15 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.75배로 하고, 전단 응력은 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 300 rpmdi/do = 0.75τallow = 40 MPa
do = mm
6.어려움
do​ = ?5 kW, 1500 rpm

중공축이 1500 rpm에서 5 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.6배로 하고, 전단 응력은 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 1500 rpmdi/do = 0.6τallow = 40 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. Tmax = 628.3 N·m
  2. 2. τmax = 24.82 MPa
  3. 3. τmax = 81.49 MPa
  4. 4. φ = 13.75 °
  5. 5. do = 44.64 mm
  6. 6. do = 16.7 mm

자세한 단계별 풀이: examproblems.com에서 이 주제를 연습하세요.