정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 20 mmT = ?

지름 20 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 70 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 20 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
2.쉬움
d = 50 mmT = ?

지름 50 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 60 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 50 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
3.보통
d1​ = 25 mmd2​ = 20 mmT = 100 N·mABC0.8 m2.5 m

단이 진 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 25 mm, 길이 0.8 m이고, 구간 BC는 지름 20 mm, 길이 2.5 m이다. 자유단 C에 토크 100 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 100 N·md1 = 25 mm, L1 = 0.8 md2 = 20 mm, L2 = 2.5 m
τmax = MPa
4.보통
T = 250 N·md = 30 mmL = 3 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 = 3 mG = 26 GPa
φ = °
5.어려움
d = 40 mmT0​ = 100 N·mACBa = 2 mb = 2.5 m

지름 40 mm인 속이 찬 황동 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 2 m, B에서 2.5 m 떨어진 C에 토크 100 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 40 mmT0 = 100 N·ma = 2 mb = 2.5 mG = 39 GPa
φC = °
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 750 rpm에서 100 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 100 kWN = 750 rpmτallow = 80 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. Tmax = 110 N·m
  2. 2. Tmax = 1473 N·m
  3. 3. τmax = 63.66 MPa
  4. 4. φ = 20.78 °
  5. 5. φC = 0.6495 °
  6. 6. d = 43.28 mm

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