정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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1.쉬움
d = 25 mmT = 750 N·m

지름 25 mm인 속이 찬 축이 토크 750 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 6.3 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 750 N·md = 25 mmρ = 6.3 mm
τρ = MPa
2.쉬움
d = 25 mmT = 200 N·m

지름 25 mm인 속이 찬 축이 토크 200 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 7.5 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 200 N·md = 25 mmρ = 7.5 mm
τρ = MPa
3.보통
T = 250 N·md = 20 mmL = 0.8 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 = 0.8 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
T = 750 N·md = 50 mmL = 1.5 mφ = ?

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

T = 750 N·md = 50 mmL = 1.5 mG = 26 GPa
φ = °
5.어려움
d = ?50 kW, 1450 rpm

속이 찬 강철 축이 1450 rpm에서 50 kW을(를) 전달한다. 전단 응력은 75 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 = 1450 rpmτallow = 75 MPaθallow = 1°/mG = 80 GPa
d = mm
6.어려움
Tdo​ = 100 mm, di​ = 80 mm

속이 빈 축이 1450 rpm에서 75 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 1450 rpmdo = 100 mmdi = 80 mm
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τρ = 123.2 MPa
  2. 2. τρ = 39.11 MPa
  3. 3. φ = 9.119 °
  4. 4. φ = 4.04 °
  5. 5. d = 39.37 mm
  6. 6. τmax = 4.261 MPa

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