정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 1000 N·md = 60 mm

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

T = 1000 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.쉬움
N = 300 rpmT = ?

모터가 300 rpm으로 도는 축에 30 kW을(를) 공급한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 30 kWN = 300 rpm
T = N·m
3.보통
T = 750 N·md = 50 mmL = 2 mφ = ?

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

T = 750 N·md = 50 mmL = 2 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
do​ = ?T = 250 N·m

중공축이 토크 250 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.6배로 하고, 전단 응력은 50 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 250 N·mdi/do = 0.6τallow = 50 MPa
do = mm
5.어려움
d = ?10 kW, 300 rpm

속이 찬 황동 축이 300 rpm에서 10 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 = 10 kWN = 300 rpmτallow = 75 MPaθallow = 1°/mG = 39 GPa
d = mm
6.어려움
d = 50 mmTB​ = 500 N·mTC​ = 400 N·mABC1.5 m2.5 m

지름 50 mm인 속이 찬 알루미늄 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 1.5 m 떨어진 B에 토크 500 N·m이(가), 거기서 2.5 m 더 떨어진 자유단 C에 반대 방향의 토크 400 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 크기 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 50 mmTB = 500 N·mTC = 400 N·mAB = 1.5 mBC = 2.5 mG = 26 GPa
φC = °

정답표

  1. 1. τmax = 23.58 MPa
  2. 2. T = 954.9 N·m
  3. 3. φ = 3.591 °
  4. 4. do = 30.81 mm
  5. 5. d = 46.72 mm
  6. 6. φC = 3.053 °

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