정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
N = 500 rpmT = ?

모터가 500 rpm으로 도는 축에 22 kW을(를) 공급한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 22 kWN = 500 rpm
T = N·m
2.쉬움
T = 250 N·md = 25 mm

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

T = 250 N·md = 25 mm
τmax = MPa
3.보통
T = 250 N·md = 25 mmL = 2.5 mφ = ?

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

T = 250 N·md = 25 mmL = 2.5 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
do​ = 50, di​ = 25 mmT = 750 N·mL = 0.5 m

알루미늄 중공축(바깥지름 50 mm, 안지름 25 mm, 길이 0.5 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 750 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 750 N·mdo = 50 mmdi = 25 mmL = 0.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.어려움
d = 60 mmTB​ = 200 N·mTC​ = 1000 N·mABC3 m0.5 m

지름 60 mm인 속이 찬 알루미늄 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 3 m 떨어진 B에 토크 200 N·m이(가), 거기서 0.5 m 더 떨어진 자유단 C에 같은 방향의 토크 1000 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 크기 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 60 mmTB = 200 N·mTC = 1000 N·mAB = 3 mBC = 0.5 mG = 26 GPa
φC = °
6.어려움
do​ = ?75 kW, 750 rpm

중공축이 750 rpm에서 75 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.8배로 하고, 전단 응력은 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 750 rpmdi/do = 0.8τallow = 40 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. T = 420.2 N·m
  2. 2. τmax = 81.49 MPa
  3. 3. φ = 23.94 °
  4. 4. φ = 1.437 °
  5. 5. φC = 7.101 °
  6. 6. do = 59.05 mm

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