정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 250 N·md = 50 mm

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

T = 250 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 20 mmT = ?

지름 20 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 60 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 20 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
3.보통
d = 20 mmT = 50 N·m250 mmφ = 0.57°

비틀림 시험에서 지름 20 mm인 속이 찬 시편에 토크 50 N·m을(를) 가한다. 표점 거리 250 mm의 양 끝이 서로 0.57° 회전한다(재료는 아직 탄성 범위). 재료의 전단 탄성 계수 G을(를) 구하시오.

T = 50 N·md = 20 mmL = 250 mmφ = 0.57°
G = GPa
4.보통
T = 250 N·md = 20 mmL = 2 mφ = ?

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

T = 250 N·md = 20 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
5.어려움
Tdo​ = 40 mm, di​ = 32 mm

속이 빈 축이 1000 rpm에서 30 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 1000 rpmdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 3000 rpm에서 75 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 3000 rpmτallow = 50 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 10.19 MPa
  2. 2. Tmax = 94.25 N·m
  3. 3. G = 79.99 GPa
  4. 4. φ = 22.8 °
  5. 5. τmax = 38.61 MPa
  6. 6. d = 28.97 mm

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