정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
N = 1000 rpmT = ?

모터가 1000 rpm으로 도는 축에 22 kW을(를) 공급한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 22 kWN = 1000 rpm
T = N·m
2.쉬움
N = 1800 rpmT = 50 N·m

1800 rpm으로 도는 축이 일정한 토크 50 N·m을(를) 받는다. 전달하는 동력 P을(를) 구하시오.

T = 50 N·mN = 1800 rpm
P = kW
3.보통
do​ = 40, di​ = 24 mmT = 100 N·mL = 1.2 m

강철 중공축(바깥지름 40 mm, 안지름 24 mm, 길이 1.2 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 100 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 100 N·mdo = 40 mmdi = 24 mmL = 1.2 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
d = ?T = 250 N·mL = 0.5 m

길이 0.5 m인 속이 찬 강철 축이 토크 250 N·m을(를) 받는다. 양 끝 사이의 비틀림각은 1°를 넘을 수 없다. 이 한계를 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

T = 250 N·mL = 0.5 mG = 80 GPaφallow = 1°
d = mm
5.어려움
Tdo​ = 50 mm, di​ = 40 mm

속이 빈 축이 750 rpm에서 30 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 750 rpmdo = 50 mmdi = 40 mm
τmax = MPa
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1450 rpm에서 100 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 100 kWN = 1450 rpmτallow = 80 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. T = 210.1 N·m
  2. 2. P = 9.425 kW
  3. 3. φ = 0.3929 °
  4. 4. d = 30.9 mm
  5. 5. τmax = 26.36 MPa
  6. 6. d = 34.74 mm

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