정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 200 N·md = 20 mm

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

T = 200 N·md = 20 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 20 mmT = 250 N·m

지름 20 mm인 속이 찬 축이 토크 250 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 7.5 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 250 N·md = 20 mmρ = 7.5 mm
τρ = MPa
3.보통
T = 200 N·md = 20 mmL = 0.8 mφ = ?

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

T = 200 N·md = 20 mmL = 0.8 mG = 26 GPa
φ = °
4.보통
d1​ = 30 mmd2​ = 25 mmT = 100 N·mABC3 m1 m

단이 진 속이 찬 강철 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 30 mm, 길이 3 m이고, 구간 BC는 지름 25 mm, 길이 1 m이다. 자유단 C에 토크 100 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 100 N·md1 = 30 mm, L1 = 3 md2 = 25 mm, L2 = 1 mG = 80 GPa
φC = °
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 3000 rpm에서 15 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 3000 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.어려움
d = 40 mmT0​ = 200 N·mACBa = 2 mb = 3 m

지름 40 mm인 속이 찬 황동 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 2 m, B에서 3 m 떨어진 C에 토크 200 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 40 mmT0 = 200 N·ma = 2 mb = 3 mG = 39 GPa
φC = °

정답표

  1. 1. τmax = 127.3 MPa
  2. 2. τρ = 119.4 MPa
  3. 3. φ = 22.45 °
  4. 4. φC = 4.569 °
  5. 5. d = 18.25 mm
  6. 6. φC = 1.403 °

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