정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
N = 1450 rpmT = ?

모터가 1450 rpm으로 도는 축에 15 kW을(를) 공급한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 1450 rpm
T = N·m
2.쉬움
T = 400 N·md = 30 mm

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

T = 400 N·md = 30 mm
τmax = MPa
3.보통
d1​ = 30 mmd2​ = 25 mmT = 200 N·mABC3 m0.5 m

단이 진 속이 찬 강철 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 30 mm, 길이 3 m이고, 구간 BC는 지름 25 mm, 길이 0.5 m이다. 자유단 C에 토크 200 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 200 N·md1 = 30 mm, L1 = 3 md2 = 25 mm, L2 = 0.5 m
τmax = MPa
4.보통
T = 750 N·md = 50 mmL = 1 mφ = ?

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

T = 750 N·md = 50 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 500 rpm에서 50 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 50 kWN = 500 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.어려움
d = 25 mmT0​ = 1000 N·mACBa = 1.5 mb = 3 m

지름 25 mm인 속이 찬 황동 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 1.5 m, B에서 3 m 떨어진 C에 토크 1000 N·m이(가) 가해진다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 25 mmT0 = 1000 N·ma = 1.5 mb = 3 m
τmax = MPa

정답표

  1. 1. T = 98.79 N·m
  2. 2. τmax = 75.45 MPa
  3. 3. τmax = 65.19 MPa
  4. 4. φ = 1.796 °
  5. 5. d = 43.28 mm
  6. 6. τmax = 217.3 MPa

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