정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 400 N·md = 50 mm

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

T = 400 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.쉬움
do​ = 60, di​ = 30 mmT = 1000 N·m

바깥지름 60 mm, 안지름 30 mm인 중공 원형 축이 토크 1000 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 1000 N·mdo = 60 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
3.보통
T = 250 N·md = 30 mmL = 0.8 mφ = ?

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

T = 250 N·md = 30 mmL = 0.8 mG = 26 GPa
φ = °
4.보통
d1​ = 75 mmd2​ = 40 mmT = 250 N·mABC1 m2.5 m

단이 진 속이 찬 알루미늄 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 75 mm, 길이 1 m이고, 구간 BC는 지름 40 mm, 길이 2.5 m이다. 자유단 C에 토크 250 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 250 N·md1 = 75 mm, L1 = 1 md2 = 40 mm, L2 = 2.5 mG = 26 GPa
φC = °
5.어려움
d = 30 mmTB​ = 100 N·mTC​ = 1000 N·mABC1 m1.2 m

지름 30 mm인 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 1 m 떨어진 B에 토크 100 N·m이(가), 거기서 1.2 m 더 떨어진 자유단 C에 반대 방향의 토크 1000 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 30 mmTB = 100 N·mTC = 1000 N·mAB = 1 mBC = 1.2 m
τmax = MPa
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 500 rpm에서 50 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 50 kWN = 500 rpmτallow = 75 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 16.3 MPa
  2. 2. τmax = 25.15 MPa
  3. 3. φ = 5.542 °
  4. 4. φC = 5.657 °
  5. 5. τmax = 188.6 MPa
  6. 6. d = 40.18 mm

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