정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
do​ = 100, di​ = 50 mmT = 2000 N·m

바깥지름 100 mm, 안지름 50 mm인 중공 원형 축이 토크 2000 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 2000 N·mdo = 100 mmdi = 50 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 50 mmT = 750 N·m

지름 50 mm인 속이 찬 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 10 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 750 N·md = 50 mmρ = 10 mm
τρ = MPa
3.보통
d = ?T = 750 N·mL = 1.5 m

길이 1.5 m인 속이 찬 황동 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 0.5°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 750 N·mL = 1.5 mG = 39 GPaφallow = 0.5°
d = mm
4.보통
T = 500 N·md = 25 mmL = 1.2 mφ = ?

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

T = 500 N·md = 25 mmL = 1.2 mG = 80 GPa
φ = °
5.어려움
do​ = ?10 kW, 300 rpm

중공축이 300 rpm에서 10 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.75배로 하고, 전단 응력은 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 10 kWN = 300 rpmdi/do = 0.75τallow = 50 MPa
do = mm
6.어려움
do​ = ?30 kW, 3000 rpm

중공축이 3000 rpm에서 30 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.6배로 하고, 전단 응력은 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 3000 rpmdi/do = 0.6τallow = 50 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. τmax = 10.86 MPa
  2. 2. τρ = 12.22 MPa
  3. 3. d = 76.17 mm
  4. 4. φ = 11.21 °
  5. 5. do = 36.2 mm
  6. 6. do = 22.36 mm

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