정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
do​ = 75, di​ = 38 mmT = 400 N·m

바깥지름 75 mm, 안지름 38 mm인 중공 원형 축이 토크 400 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 400 N·mdo = 75 mmdi = 38 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 20 mmT = ?

지름 20 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 40 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 20 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
3.보통
do​ = ?T = 750 N·m

중공축이 토크 750 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.7배로 하고, 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 750 N·mdi/do = 0.7τallow = 60 MPa
do = mm
4.보통
T = 1000 N·md = 40 mmL = 0.5 mφ = ?

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

T = 1000 N·md = 40 mmL = 0.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1000 rpm에서 10 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 10 kWN = 1000 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.어려움
Tdo​ = 40 mm, di​ = 24 mm

속이 빈 축이 500 rpm에서 15 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 500 rpmdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τmax = 5.17 MPa
  2. 2. Tmax = 62.83 N·m
  3. 3. do = 43.76 mm
  4. 4. φ = 2.923 °
  5. 5. d = 22.99 mm
  6. 6. τmax = 26.19 MPa

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