정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

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
do​ = 50, di​ = 30 mmT = 200 N·m

바깥지름 50 mm, 안지름 30 mm인 중공 원형 축이 토크 200 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 200 N·mdo = 50 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
3.보통
d = ?T = 1000 N·mL = 2 m

길이 2 m인 속이 찬 알루미늄 축이 토크 1000 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 0.5°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 1000 N·mL = 2 mG = 26 GPaφallow = 0.5°
d = mm
4.보통
d = 15 mmT = 75 N·m250 mmφ = 8.31°

비틀림 시험에서 지름 15 mm인 속이 찬 시편에 토크 75 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 250 mm의 양 끝이 서로 8.31° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 75 N·md = 15 mmL = 250 mmφ = 8.31°
G = GPa
5.어려움
d = 25 mmT0​ = 500 N·mACBa = 2 mb = 0.8 m

지름 25 mm인 속이 찬 황동 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 2 m, B에서 0.8 m 떨어진 C에 토크 500 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 25 mmT0 = 500 N·ma = 2 mb = 0.8 mG = 39 GPa
φC = °
6.어려움
Tdo​ = 50 mm, di​ = 38 mm

속이 빈 축이 1800 rpm에서 10 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 10 kWN = 1800 rpmdo = 50 mmdi = 38 mm
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τmax = 119.4 MPa
  2. 2. τmax = 9.362 MPa
  3. 3. d = 97.34 mm
  4. 4. G = 26.01 GPa
  5. 5. φC = 10.95 °
  6. 6. τmax = 3.244 MPa

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