정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
N = 1200 rpmT = 100 N·m

1200 rpm으로 도는 축이 일정한 토크 100 N·m을(를) 받는다. 전달하는 동력 P을(를) 구하시오.

T = 100 N·mN = 1200 rpm
P = kW
2.쉬움
T = 500 N·md = 40 mm

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

T = 500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
3.보통
do​ = ?T = 1000 N·m

중공축이 토크 1000 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.75배로 하고, 전단 응력은 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 1000 N·mdi/do = 0.75τallow = 75 MPa
do = mm
4.보통
T = 200 N·md = 30 mmL = 1.5 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 = 1.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.어려움
d = 60 mmTB​ = 2000 N·mTC​ = 200 N·mABC0.5 m0.5 m

지름 60 mm인 속이 찬 알루미늄 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 0.5 m 떨어진 B에 토크 2000 N·m이(가), 거기서 0.5 m 더 떨어진 자유단 C에 반대 방향의 토크 200 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 60 mmTB = 2000 N·mTC = 200 N·mAB = 0.5 mBC = 0.5 m
τmax = MPa
6.어려움
do​ = ?20 kW, 500 rpm

중공축이 500 rpm에서 20 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.7배로 하고, 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 500 rpmdi/do = 0.7τallow = 60 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. P = 12.57 kW
  2. 2. τmax = 39.79 MPa
  3. 3. do = 46.31 mm
  4. 4. φ = 2.702 °
  5. 5. τmax = 42.44 MPa
  6. 6. do = 34.94 mm

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