정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 750 N·md = 25 mm

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

T = 750 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.쉬움
N = 3000 rpmT = 250 N·m

3000 rpm으로 도는 축이 일정한 토크 250 N·m을(를) 받는다. 전달하는 동력 P을(를) 구하시오.

T = 250 N·mN = 3000 rpm
P = kW
3.보통
T = 400 N·md = 50 mmL = 1 mφ = ?

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

T = 400 N·md = 50 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
d = ?T = 400 N·mL = 1.2 m

길이 1.2 m인 속이 찬 황동 축이 토크 400 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 1.5°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 400 N·mL = 1.2 mG = 39 GPaφallow = 1.5°
d = mm
5.어려움
do​ = ?10 kW, 1800 rpm

중공축이 1800 rpm에서 10 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.5배로 하고, 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 10 kWN = 1800 rpmdi/do = 0.5τallow = 60 MPa
do = mm
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 300 rpm에서 5 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 300 rpmτallow = 40 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 244.5 MPa
  2. 2. P = 78.54 kW
  3. 3. φ = 0.4669 °
  4. 4. d = 46.78 mm
  5. 5. do = 16.87 mm
  6. 6. d = 27.26 mm

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