정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 250 N·md = 40 mm

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

T = 250 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.쉬움
d = 25 mmT = 500 N·m

지름 25 mm인 속이 찬 축이 토크 500 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 9.4 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 500 N·md = 25 mmρ = 9.4 mm
τρ = MPa
3.보통
T = 1000 N·md = 40 mmL = 3 mφ = ?

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

T = 1000 N·md = 40 mmL = 3 mG = 80 GPa
φ = °
4.보통
do​ = ?T = 200 N·m

중공축이 토크 200 N·m을(를) 받아야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.7배로 하고, 전단 응력은 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

T = 200 N·mdi/do = 0.7τallow = 75 MPa
do = mm
5.어려움
d = 60 mmTB​ = 200 N·mTC​ = 100 N·mABC2.5 m1.2 m

지름 60 mm인 속이 찬 강철 축이 A에서 고정되어 있다. A에서 2.5 m 떨어진 B에 토크 200 N·m이(가), 거기서 1.2 m 더 떨어진 자유단 C에 같은 방향의 토크 100 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 크기 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

d = 60 mmTB = 200 N·mTC = 100 N·mAB = 2.5 mBC = 1.2 mG = 80 GPa
φC = °
6.어려움
do​ = ?20 kW, 750 rpm

중공축이 750 rpm에서 20 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.7배로 하고, 전단 응력은 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 750 rpmdi/do = 0.7τallow = 40 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. τmax = 19.89 MPa
  2. 2. τρ = 122.6 MPa
  3. 3. φ = 8.549 °
  4. 4. do = 26.15 mm
  5. 5. φC = 0.4897 °
  6. 6. do = 34.94 mm

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