정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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1.쉬움
T = 500 N·md = 40 mm

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

T = 500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 60 mmT = ?

지름 60 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 60 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 60 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
3.보통
T = 200 N·md = 25 mmL = 2 mφ = ?

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

T = 200 N·md = 25 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
T = 400 N·md = 30 mmL = 2 mφ = ?

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

T = 400 N·md = 30 mmL = 2 mG = 39 GPa
φ = °
5.어려움
d = 30 mmT0​ = 400 N·mACBa = 2 mb = 0.8 m

지름 30 mm인 속이 찬 알루미늄 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 2 m, B에서 0.8 m 떨어진 C에 토크 400 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 30 mmT0 = 400 N·ma = 2 mb = 0.8 mG = 26 GPa
φC = °
6.어려움
do​ = ?5 kW, 3000 rpm

중공축이 3000 rpm에서 5 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.7배로 하고, 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 3000 rpmdi/do = 0.7τallow = 60 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. τmax = 39.79 MPa
  2. 2. Tmax = 2545 N·m
  3. 3. φ = 7.47 °
  4. 4. φ = 14.78 °
  5. 5. φC = 6.334 °
  6. 6. do = 12.11 mm

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