지름 25 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 100 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.
정답이 있는 축의 비틀림 학습지
1.쉬움
d = 25 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
2.쉬움
모터가 1200 rpm으로 도는 축에 4 kW을(를) 공급한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.
P = 4 kWN = 1200 rpm
T = N·m
3.보통
길이 2.5 m인 속이 찬 황동 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 1.5°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.
T = 750 N·mL = 2.5 mG = 39 GPaφallow = 1.5°
d = mm
4.보통
황동 재질의 속이 찬 축이 벽에 고정되어 자유단에서 토크 T로 비틀린다. 자유단의 비틀림각 φ을(를) 도 단위로 구하시오.
T = 400 N·md = 50 mmL = 1.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.어려움
중공축이 1000 rpm에서 20 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.6배로 하고, 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.
P = 20 kWN = 1000 rpmdi/do = 0.6τallow = 60 MPa
do = mm
6.어려움
지름 30 mm인 속이 찬 황동 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 2.5 m, B에서 0.8 m 떨어진 C에 토크 400 N·m이(가) 가해진다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.
d = 30 mmT0 = 400 N·ma = 2.5 mb = 0.8 m
τmax = MPa
정답표
- 1. Tmax = 306.8 N·m
- 2. T = 31.83 N·m
- 3. d = 65.76 mm
- 4. φ = 1.437 °
- 5. do = 26.51 mm
- 6. τmax = 57.16 MPa
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