정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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1.쉬움
T = 400 N·md = 30 mm

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

T = 400 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 30 mmT = ?

지름 30 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 50 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 30 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
3.보통
T = 100 N·md = 25 mmL = 3 mφ = ?

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

T = 100 N·md = 25 mmL = 3 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
d1​ = 40 mmd2​ = 30 mmT = 1500 N·mABC1.5 m0.5 m

단이 진 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 40 mm, 길이 1.5 m이고, 구간 BC는 지름 30 mm, 길이 0.5 m이다. 자유단 C에 토크 1500 N·m이(가) 작용한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 1500 N·md1 = 40 mm, L1 = 1.5 md2 = 30 mm, L2 = 0.5 m
τmax = MPa
5.어려움
do​ = ?15 kW, 750 rpm

중공축이 750 rpm에서 15 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.7배로 하고, 전단 응력은 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 15 kWN = 750 rpmdi/do = 0.7τallow = 75 MPa
do = mm
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1000 rpm에서 5 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 1000 rpmτallow = 75 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τmax = 75.45 MPa
  2. 2. Tmax = 265.1 N·m
  3. 3. φ = 11.49 °
  4. 4. τmax = 282.9 MPa
  5. 5. do = 25.75 mm
  6. 6. d = 14.8 mm

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