정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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1.쉬움
d = 30 mmT = ?

지름 30 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 60 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 30 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
2.쉬움
N = 300 rpmT = 250 N·m

300 rpm으로 도는 축이 일정한 토크 250 N·m을(를) 받는다. 전달하는 동력 P을(를) 구하시오.

T = 250 N·mN = 300 rpm
P = kW
3.보통
T = 100 N·md = 30 mmL = 2 mφ = ?

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

T = 100 N·md = 30 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
d = ?T = 750 N·mL = 1.5 m

길이 1.5 m인 속이 찬 강철 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 2°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 750 N·mL = 1.5 mG = 80 GPaφallow = 2°
d = mm
5.어려움
Tdo​ = 75 mm, di​ = 56 mm

속이 빈 축이 3000 rpm에서 100 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 100 kWN = 3000 rpmdo = 75 mmdi = 56 mm
τmax = MPa
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1450 rpm에서 5 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 1450 rpmτallow = 80 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. Tmax = 318.1 N·m
  2. 2. P = 7.854 kW
  3. 3. φ = 1.801 °
  4. 4. d = 45.01 mm
  5. 5. τmax = 5.576 MPa
  6. 6. d = 12.8 mm

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