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1[9급 국가직 기계설계] 25년 1회차

그림과 같이 원판 마찰차를 사용한 무단변속장치가 미끄럼 없이 10W의 동력을 전달하고 있다. 구동축 원판의 지름 D_A는 100mm, 종동축 원판의 지름 D_B는 20mm이고, 종동축 원판은 구동축 원판의 중심으로부터 20mm인 X만큼 떨어져 있다. 구동축 원판이 50rpm으로 회전하고 있을 때, 종동축에 작용하는 토크[Nㆍmm]는? (단, π＝3이다)

1,000

2,000

해설

종동축에 작용하는 토크는 1,000 N·mm이다.
그림에서 종동 원판의 테두리가 구동 원판 면 위의 반지름 X = 20 mm 지점에 접촉한다. 미끄럼이 없으므로 접촉점 원주속도가 같다.
 $N_A X = N_B \dfrac{D_B}{2} \Rightarrow N_B = \dfrac{50 \times 20}{10} = 100\,\mathrm{rpm}$ 
 $T_B = \dfrac{60H}{2\pi N_B} = \dfrac{60 \times 10}{2 \times 3 \times 100} = 1\,\mathrm{N\cdot m} = 1000\,\mathrm{N\cdot mm}$ 
250 N·mm는 종동축이 400 rpm일 때의 값이다.
500 N·mm는 종동축이 200 rpm일 때의 값이다.
2,000 N·mm는 종동축이 50 rpm일 때(구동축 회전수를 그대로 쓴 경우)의 값이다.

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