정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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1.쉬움
d = 50 mmT = ?

지름 50 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 40 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 50 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
2.쉬움
T = 500 N·md = 50 mm

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

T = 500 N·md = 50 mm
τmax = MPa
3.보통
d1​ = 40 mmd2​ = 20 mmT = 200 N·mABC0.5 m0.5 m

단이 진 속이 찬 알루미늄 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 40 mm, 길이 0.5 m이고, 구간 BC는 지름 20 mm, 길이 0.5 m이다. 자유단 C에 토크 200 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 200 N·md1 = 40 mm, L1 = 0.5 md2 = 20 mm, L2 = 0.5 m
τmax = MPa
4.보통
d = ?T = 2000 N·mL = 2 m

길이 2 m인 속이 찬 황동 축이 토크 2000 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 0.5°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 2000 N·mL = 2 mG = 39 GPaφallow = 0.5°
d = mm
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 300 rpm에서 20 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 300 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.어려움
Tdo​ = 40 mm, di​ = 24 mm

속이 빈 축이 300 rpm에서 15 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 300 rpmdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa

정답표

  1. 1. Tmax = 981.7 N·m
  2. 2. τmax = 20.37 MPa
  3. 3. τmax = 127.3 MPa
  4. 4. d = 104.6 mm
  5. 5. d = 43.28 mm
  6. 6. τmax = 43.65 MPa

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