강재 중공 축이 25kNㆍm의 토크를 전달한다. 중공 축의 길이가 3m… | [용접기사 필기] 08년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[용접기사 필기] 08년 2회차

강재 중공 축이 25kNㆍm의 토크를 전달한다. 중공 축의 길이가 3m이고 허용 전단응력이 90MPa이며, 축의 비틀림각이 2.5°를 넘지 않아야 할 때 축의 내경과 외경을 구라면 각각 몇 mm 인가? (단, 전단 탄성계수 G=85GPa이다.)

146, 124

136, 114

140, 130

130, 110

해설

비틀림각 조건  $\theta=\dfrac{TL}{GI_p}\le 2.5^{\circ}$ 에서  $I_p\ge\dfrac{25\times10^{3}\times3}{85\times10^{9}\times0.0436}=2.02\times10^{-5}\,\mathrm{m^{4}}$ 가 필요하다.
외경 146mm·내경 124mm이면  $I_p=2.14\times10^{-5}\,\mathrm{m^{4}}$ 로  $\tau=\dfrac{T r_o}{I_p}=85.3\,\mathrm{MPa}$ ,  $\theta=2.36^{\circ}$ 가 되어 허용 전단응력 90MPa와 비틀림각 2.5도를 모두 만족한다.
나머지 보기는 전단응력이 100MPa 이상으로 허용값을 넘는다.

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