정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 1000 N·md = 50 mm

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

T = 1000 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.쉬움
do​ = 50, di​ = 40 mmT = 1000 N·m

바깥지름 50 mm, 안지름 40 mm인 중공 원형 축이 토크 1000 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 1000 N·mdo = 50 mmdi = 40 mm
τmax = MPa
3.보통
d = ?T = 200 N·mL = 1.2 m

길이 1.2 m인 속이 찬 알루미늄 축이 토크 200 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 1°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 200 N·mL = 1.2 mG = 26 GPaφallow = 1°
d = mm
4.보통
d1​ = 50 mmd2​ = 25 mmT = 750 N·mABC2 m1.2 m

단이 진 속이 찬 강철 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 50 mm, 길이 2 m이고, 구간 BC는 지름 25 mm, 길이 1.2 m이다. 자유단 C에 토크 750 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 750 N·md1 = 50 mm, L1 = 2 md2 = 25 mm, L2 = 1.2 m
τmax = MPa
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1800 rpm에서 10 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 10 kWN = 1800 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.어려움
d = 50 mmTB​ = 2000 N·mTC​ = 250 N·mABC2 m1 m

지름 50 mm인 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 2 m 떨어진 B에 토크 2000 N·m이(가), 거기서 1 m 더 떨어진 자유단 C에 반대 방향의 토크 250 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 크기 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 50 mmTB = 2000 N·mTC = 250 N·mAB = 2 mBC = 1 mG = 39 GPa
φC = °

정답표

  1. 1. τmax = 40.74 MPa
  2. 2. τmax = 69.01 MPa
  3. 3. d = 48.18 mm
  4. 4. τmax = 244.5 MPa
  5. 5. d = 15.33 mm
  6. 6. φC = 7.781 °

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