정답이 있는 축의 비틀림 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
T = 1000 N·md = 50 mm

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

T = 1000 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.쉬움
do​ = 80, di​ = 48 mmT = 500 N·m

바깥지름 80 mm, 안지름 48 mm인 중공 원형 축이 토크 500 N·m을(를) 받는다. 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.

T = 500 N·mdo = 80 mmdi = 48 mm
τmax = MPa
3.보통
d1​ = 60 mmd2​ = 30 mmT = 250 N·mABC1.2 m1 m

단이 진 속이 찬 알루미늄 축이 A에서 고정되어 있다. 구간 AB는 지름 60 mm, 길이 1.2 m이고, 구간 BC는 지름 30 mm, 길이 1 m이다. 자유단 C에 토크 250 N·m이(가) 작용한다. 끝 C의 비틀림각 φC을(를) 도(°)로 구하시오.

T = 250 N·md1 = 60 mm, L1 = 1.2 md2 = 30 mm, L2 = 1 mG = 26 GPa
φC = °
4.보통
T = 100 N·md = 30 mmL = 1 mφ = ?

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

T = 100 N·md = 30 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
5.어려움
Td = ?

속이 찬 축이 1500 rpm에서 75 kW을(를) 전달해야 하며 전단 응력이 40 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 조건을 만족하는 최소 지름 d을(를) 구하시오.

P = 75 kWN = 1500 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.어려움
do​ = ?5 kW, 300 rpm

중공축이 300 rpm에서 5 kW을(를) 전달해야 한다. 안지름은 바깥지름의 0.75배로 하고, 전단 응력은 60 MPa을(를) 넘으면 안 된다. 최소 바깥지름 do을(를) 구하시오.

P = 5 kWN = 300 rpmdi/do = 0.75τallow = 60 MPa
do = mm

정답표

  1. 1. τmax = 40.74 MPa
  2. 2. τmax = 5.714 MPa
  3. 3. φC = 7.448 °
  4. 4. φ = 1.847 °
  5. 5. d = 39.32 mm
  6. 6. do = 27.04 mm

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