정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 50 mmT = 1500 N·m

지름 50 mm인 속이 찬 축이 토크 1500 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 15 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 1500 N·md = 50 mmρ = 15 mm
τρ = MPa
2.쉬움
d = 20 mmT = 100 N·m

지름 20 mm인 속이 찬 축이 토크 100 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 2.5 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 100 N·md = 20 mmρ = 2.5 mm
τρ = MPa
3.보통
T = 400 N·md = 30 mmL = 1 mφ = ?

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

T = 400 N·md = 30 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
do​ = ?T = 2000 N·m

중공축이 토크 2000 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.6배로 하고, 전단 응력은 80 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 2000 N·mdi/do = 0.6τallow = 80 MPa
do = mm
5.어려움
Tdo​ = 40 mm, di​ = 24 mm

속이 빈 축이 1800 rpm에서 20 kW을(를) 전달한다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 1800 rpmdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa
6.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1000 rpm에서 10 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 10 kWN = 1000 rpmτallow = 60 MPa
d = mm

정답표

  1. 1. τρ = 36.67 MPa
  2. 2. τρ = 15.92 MPa
  3. 3. φ = 3.603 °
  4. 4. do = 52.69 mm
  5. 5. τmax = 9.701 MPa
  6. 6. d = 20.09 mm

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