정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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1.쉬움
T = 1000 N·md = 40 mm

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

T = 1000 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.쉬움
N = 1500 rpmT = ?

모터가 1500 rpm으로 도는 축에 55 kW을(를) 공급한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 55 kWN = 1500 rpm
T = N·m
3.보통
T = 250 N·md = 40 mmL = 1.2 mφ = ?

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

T = 250 N·md = 40 mmL = 1.2 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
do​ = 40, di​ = 20 mmT = 200 N·mL = 2.5 m

황동 중공축(바깥지름 40 mm, 안지름 20 mm, 길이 2.5 m)의 한쪽 끝은 고정되어 있고 다른 쪽 끝에 토크 200 N·m이(가) 가해진다. 비틀림각 φ을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 200 N·mdo = 40 mmdi = 20 mmL = 2.5 mG = 39 GPa
φ = °
5.어려움
do​ = ?75 kW, 1800 rpm

중공축이 1800 rpm에서 75 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.5배로 하고, 전단 응력은 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 1800 rpmdi/do = 0.5τallow = 75 MPa
do = mm
6.어려움
d = 30 mmT0​ = 100 N·mACBa = 2.5 mb = 3 m

지름 30 mm인 속이 찬 알루미늄 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 2.5 m, B에서 3 m 떨어진 C에 토크 100 N·m이(가) 가해진다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 30 mmT0 = 100 N·ma = 2.5 mb = 3 m
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τmax = 79.58 MPa
  2. 2. T = 350.1 N·m
  3. 3. φ = 0.8549 °
  4. 4. φ = 3.118 °
  5. 5. do = 30.66 mm
  6. 6. τmax = 10.29 MPa

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