정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 1500 N·md = 40 mm

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

T = 1500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 50 mmT = ?

지름 50 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 50 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 50 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
3.보통
T = 200 N·md = 50 mmL = 1.5 mφ = ?

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

T = 200 N·md = 50 mmL = 1.5 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
T = 1000 N·md = 40 mmL = 0.8 mφ = ?

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

T = 1000 N·md = 40 mmL = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
5.어려움
d = 60 mmTB​ = 750 N·mTC​ = 200 N·mABC1 m2.5 m

지름 60 mm인 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 1 m 떨어진 B에 토크 750 N·m이(가), 거기서 2.5 m 더 떨어진 자유단 C에 반대 방향의 토크 200 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 60 mmTB = 750 N·mTC = 200 N·mAB = 1 mBC = 2.5 m
τmax = MPa
6.어려움
d = ?15 kW, 750 rpm

속이 찬 강철 축이 750 rpm에서 15 kW을(를) 전달한다. 전단 응력은 50 MPa을(를) 넘지 않아야 하고, 비틀림각은 길이 m당 0.25°를 넘지 않아야 한다. 두 한계를 모두 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 750 rpmτallow = 50 MPaθallow = 0.25°/mG = 80 GPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 119.4 MPa
  2. 2. Tmax = 1227 N·m
  3. 3. φ = 0.7183 °
  4. 4. φ = 2.28 °
  5. 5. τmax = 12.97 MPa
  6. 6. d = 48.59 mm

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