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포크(fork)와 아이(eye)를 연결하는 핀(pin) 이음에 인장하중… | [9급 지방직 기계설계] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 기계설계] 22년 1회차
포크(fork)와 아이(eye)를 연결하는 핀(pin) 이음에 인장하중 P=100kN이 작용할 때, 핀의 허용전단응력이 50N/mm2인 경우, 핀의 최소 지름 d[mm]는? (단, 핀의 전단만을 고려한다)
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해설

핀의 최소 지름은 d=4000π mmd=\sqrt{\dfrac{4000}{\pi}}\ \mathrm{mm}이다.

포크와 아이를 잇는 핀은 아이 양쪽 두 단면에서 전단되는 2면 전단이므로
P=2×πd24 τaP=2\times\dfrac{\pi d^2}{4}\,\tau_a

값을 대입하면
d2=2Pπτa=2×100 000π×50=4000πd^2=\dfrac{2P}{\pi\tau_a}=\dfrac{2\times100\,000}{\pi\times50}=\dfrac{4000}{\pi}

  • 1000π\sqrt{\dfrac{1000}{\pi}}: 2면 전단에서 핀 단면적을 πd2\pi d^2로 써서 원 면적 식의 계수 4를 빠뜨린 값이다.
  • 2000π\sqrt{\dfrac{2000}{\pi}}: 전단면을 4개로 잘못 본 값이다.
  • 3000π\sqrt{\dfrac{3000}{\pi}}: 전단 조건식에서 도출되지 않는 값이다.

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