원추각이 α, 평균직경이 Dm, 마찰계수 μ인 원추클러치가 있다. 전달… | [9급 지방직 기계설계] 10년 1회차 기출문제 상세 페이지

원추클러치의 축방향 힘은 $P=\dfrac{2T}{\mu D_m}(\sin\alpha+\mu\cos\alpha)$이다.
접촉면 수직력을 $Q$라 하면 평균 반지름에서 마찰토크가 $T=\mu Q\dfrac{D_m}{2}$이므로 $Q=\dfrac{2T}{\mu D_m}$이다.
원추면을 밀어 넣을 때는 수직력의 축방향 성분 $Q\sin\alpha$에 마찰력의 축방향 성분 $\mu Q\cos\alpha$가 더해지므로 $P=Q(\sin\alpha+\mu\cos\alpha)$가 된다.
분자가 $T$뿐인 식은 평균 반지름 대신 평균 지름을 팔 길이로 잡아 힘을 절반으로 계산한 것이다.
괄호 안이 $\cos\alpha+\mu\sin\alpha$인 식들은 수직력과 마찰력의 축방향 성분을 뒤바꾼 것이다.