모두CBT

강도를 고려하여 지름 d인 끝저널(엔드저널)을 설계하기 위해 베어링 폭… | [9급 지방직 기계설계] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 기계설계] 21년 1회차
강도를 고려하여 지름 d인 끝저널(엔드저널)을 설계하기 위해 베어링 폭이 l인 미끄럼베어링 내의 평균압력 pm을 길이 l인 저널 중앙지점에 작용하는 집중하중 P로 대체하고 저널을 외팔보로 취급하여 설계한다면 l/d은? (단, 저널의 허용굽힘응력은 σa이다)
문제 이미지
1
2
3
4
해설

ld=πσa16pm\dfrac{l}{d}=\sqrt{\dfrac{\pi\sigma_a}{16p_m}}이다.

평균압력이 투영면적 d ld\,l에 작용하므로 집중하중은 P=pmd lP=p_m d\,l이고, 저널 중앙에 작용하는 외팔보로 보면 뿌리의 최대 굽힘모멘트는 M=Pl2M=\dfrac{Pl}{2}이다.

굽힘응력 식 σa=32Mπd3\sigma_a=\dfrac{32M}{\pi d^3}에 대입하면
σa=32πd3⋅pmd l22=16pml2πd2\sigma_a=\dfrac{32}{\pi d^3}\cdot\dfrac{p_m d\,l^2}{2}=\dfrac{16p_m l^2}{\pi d^2}
ld=πσa16pm\dfrac{l}{d}=\sqrt{\dfrac{\pi\sigma_a}{16p_m}}

  • 계수 32가 들어간 식은 하중이 끝단에 작용한다고 보아 모멘트를 PlPl로 잡은 경우로, 저널 중앙 집중하중이라는 조건과 맞지 않는다.
  • pmp_m이 분자에 오는 식은 역수 관계로, 허용응력이 클수록 저널을 길게 할 수 있다는 물리적 의미와 반대이다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[9급 지방직 기계설계] 21년 1회차 20문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요9급 지방직 기계설계 기출문제 암기장 전체 보기