정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
N = 500 rpmT = 150 N·m

500 rpm으로 도는 축이 일정한 토크 150 N·m을(를) 받는다. 전달하는 동력 P을(를) 구하시오.

T = 150 N·mN = 500 rpm
P = kW
2.쉬움
d = 60 mmT = ?

지름 60 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 70 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 60 mmτallow = 70 MPa
Tmax = N·m
3.보통
T = 750 N·md = 50 mmL = 2 mφ = ?

강철 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 = 80 GPa
φ = °
4.보통
d1​ = 75 mmd2​ = 40 mmT = 500 N·mABC1.5 m1.5 m

단이 진 속이 찬 알루미늄 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 75 mm, 길이 1.5 m이고, 구간 BC는 지름 40 mm, 길이 1.5 m이다. 자유단 C에 토크 500 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 500 N·md1 = 75 mm, L1 = 1.5 md2 = 40 mm, L2 = 1.5 mG = 26 GPa
φC = °
5.어려움
d = 40 mmT0​ = 400 N·mACBa = 1 mb = 0.5 m

지름 40 mm인 속이 찬 황동 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 1 m, B에서 0.5 m 떨어진 C에 토크 400 N·m이(가) 가해진다. 단면 C의 회전각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 40 mmT0 = 400 N·ma = 1 mb = 0.5 mG = 39 GPa
φC = °
6.어려움
do​ = ?20 kW, 750 rpm

중공축이 750 rpm에서 20 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.6배로 하고, 전단 응력은 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 750 rpmdi/do = 0.6τallow = 40 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. P = 7.854 kW
  2. 2. Tmax = 2969 N·m
  3. 3. φ = 1.751 °
  4. 4. φC = 7.108 °
  5. 5. φC = 0.7794 °
  6. 6. do = 33.4 mm

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