정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
d = 50 mmT = 2000 N·m

지름 50 mm인 속이 찬 축이 토크 2000 N·m을(를) 받는다. 중심에서 반지름 10 mm인 곳의 전단 응력 τρ을(를) 구하시오.

T = 2000 N·md = 50 mmρ = 10 mm
τρ = MPa
2.쉬움
d = 25 mmT = ?

지름 25 mm인 속이 찬 원형 축의 재료의 허용 전단 응력은 60 MPa이다. 축이 견딜 수 있는 최대 토크 Tmax을(를) 구하시오.

d = 25 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
3.보통
T = 200 N·md = 25 mmL = 2.5 mφ = ?

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

T = 200 N·md = 25 mmL = 2.5 mG = 39 GPa
φ = °
4.보통
d1​ = 30 mmd2​ = 25 mmT = 200 N·mABC1.2 m0.8 m

단이 진 속이 찬 황동 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 30 mm, 길이 1.2 m이고, 구간 BC는 지름 25 mm, 길이 0.8 m이다. 자유단 C에 토크 200 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 200 N·md1 = 30 mm, L1 = 1.2 md2 = 25 mm, L2 = 0.8 mG = 39 GPa
φC = °
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1450 rpm에서 20 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 75 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 20 kWN = 1450 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.어려움
d = 50 mmT0​ = 200 N·mACBa = 0.5 mb = 3 m

지름 50 mm인 속이 찬 알루미늄 축의 양 끝 A와 B가 강체 벽에 고정되어 있다. A에서 0.5 m, B에서 3 m 떨어진 C에 토크 200 N·m이(가) 가해진다. 축의 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

d = 50 mmT0 = 200 N·ma = 0.5 mb = 3 m
τmax = MPa

정답표

  1. 1. τρ = 32.59 MPa
  2. 2. Tmax = 184.1 N·m
  3. 3. φ = 19.15 °
  4. 4. φC = 10.56 °
  5. 5. d = 20.76 mm
  6. 6. τmax = 6.985 MPa

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