정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
do​ = 75, di​ = 53 mmT = 750 N·m

바깥지름 75 mm, 안지름 53 mm인 중공 원형 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 750 N·mdo = 75 mmdi = 53 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 50 mmT = 1000 N·m

지름 50 mm인 속이 찬 축이 토크 1000 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 18.8 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 1000 N·md = 50 mmρ = 18.8 mm
τρ = MPa
3.보통
do​ = ?T = 750 N·m

중공축이 토크 750 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.75배로 하고, 전단 응력은 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 750 N·mdi/do = 0.75τallow = 40 MPa
do = mm
4.보통
d1​ = 40 mmd2​ = 30 mmT = 200 N·mABC1 m1.2 m

단이 진 속이 찬 알루미늄 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 40 mm, 길이 1 m이고, 구간 BC는 지름 30 mm, 길이 1.2 m이다. 자유단 C에 토크 200 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 200 N·md1 = 40 mm, L1 = 1 md2 = 30 mm, L2 = 1.2 mG = 26 GPa
φC = °
5.어려움
Tdo​ = 60 mm, di​ = 42 mm

속이 빈 축이 500 rpm에서 20 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 500 rpmdo = 60 mmdi = 42 mm
τmax = MPa
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 300 rpm에서 75 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 300 rpmτallow = 75 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 12.06 MPa
  2. 2. τρ = 30.64 MPa
  3. 3. do = 51.89 mm
  4. 4. φC = 8.404 °
  5. 5. τmax = 11.85 MPa
  6. 6. d = 54.53 mm

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