정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
N = 750 rpmT = 250 N·m

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

T = 250 N·mN = 750 rpm
P = kW
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
T = 200 N·md = 25 mmL = 2 mφ = ?

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

T = 200 N·md = 25 mmL = 2 mG = 26 GPa
φ = °
4.보통
T = 200 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 = 200 N·md = 30 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
5.어려움
d = 50 mmT0​ = 400 N·mACBa = 0.5 mb = 3 m

지름 50 mm인 속이 찬 알루미늄 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 0.5 m, B에서 3 m 떨어진 C에 토크 400 N·m이(가) 가해진다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 50 mmT0 = 400 N·ma = 0.5 mb = 3 m
τmax = MPa
6.어려움
d = ?50 kW, 1500 rpm

속이 찬 황동 축이 1500 rpm에서 50 kW을(를) 전달한다. 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘지 않아야 하고, 비틀림각은 길이 m당 1°를 넘지 않아야 한다. 두 한계를 모두 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 50 kWN = 1500 rpmτallow = 60 MPaθallow = 1°/mG = 39 GPa
d = mm

정답표

  1. 1. P = 19.63 kW
  2. 2. Tmax = 62.83 N·m
  3. 3. φ = 22.99 °
  4. 4. φ = 3.603 °
  5. 5. τmax = 13.97 MPa
  6. 6. d = 46.72 mm

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