중실축의 지름이 d이고, 중공축의 바깥지름이 d, 안지름이 \dfrac… | [9급 지방직 기계설계] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

같은 재료·같은 바깥지름이면 토크비는 $\dfrac{65}{81}$이다.
허용전단응력이 같을 때 전달 토크는 극단면계수에 비례하며, 중공축은 $T=\tau\dfrac{\pi(d^4-d_i^4)}{16d}$, 중실축은 $T=\tau\dfrac{\pi d^3}{16}$이다.
두 식을 나누면
$\dfrac{T_h}{T_s}=1-\left(\dfrac{d_i}{d}\right)^4=1-\left(\dfrac{2}{3}\right)^4=1-\dfrac{16}{81}=\dfrac{65}{81}$
$\dfrac{16}{81}$은 안지름이 차지하던 몫으로, 중공축이 잃은 토크 비율이다.
$\dfrac{15}{16}$은 지름비를 $\dfrac{1}{2}$로 잡은 경우의 값이다.
$\dfrac{16}{15}$은 1보다 커서 속이 빈 축이 더 큰 토크를 전달한다는 뜻이 되므로 성립하지 않는다.