정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
do​ = 40, di​ = 32 mmT = 250 N·m

바깥지름 40 mm, 안지름 32 mm인 중공 원형 축이 토크 250 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 250 N·mdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa
2.쉬움
T = 400 N·md = 25 mm

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

T = 400 N·md = 25 mm
τmax = MPa
3.보통
T = 500 N·md = 50 mmL = 2 mφ = ?

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

T = 500 N·md = 50 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
do​ = ?T = 250 N·m

중공축이 토크 250 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.5배로 하고, 전단 응력은 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 250 N·mdi/do = 0.5τallow = 80 MPa
do = mm
5.어려움
Tdo​ = 80 mm, di​ = 64 mm

속이 빈 축이 750 rpm에서 75 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 750 rpmdo = 80 mmdi = 64 mm
τmax = MPa
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1450 rpm에서 10 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 10 kWN = 1450 rpmτallow = 75 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 33.7 MPa
  2. 2. τmax = 130.4 MPa
  3. 3. φ = 1.167 °
  4. 4. do = 25.7 mm
  5. 5. τmax = 16.09 MPa
  6. 6. d = 16.48 mm

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