폭경비(\frac{l}{d})가 1.5인 엔드 저널 베어링(end journal bearing)이 100 kg f 의 하중을 받고 있다. 축의 허용굽힘응력이 2 kg f /mm 2 일 때, 베어링 내의 최대 평균압력[kg f /mm 2 ]은? (단, \pi=3, l은 폭, d는 지름이고, 하중은 베어링 폭의 중앙에 집중된다고 가정한다)

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1[7급 국가직 기계설계] 24년 1회차

폭경비( $\frac{l}{d}$ )가 1.5인 엔드 저널 베어링(end journal bearing)이 100 kg_f의 하중을 받고 있다. 축의 허용굽힘응력이 2 kg_f/mm²일 때, 베어링 내의 최대 평균압력[kg_f/mm²]은? (단,  $\pi=3$ ,  $l$ 은 폭,  $d$ 는 지름이고, 하중은 베어링 폭의 중앙에 집중된다고 가정한다)

 $\frac{1}{6}$

 $\frac{1}{5}$

 $\frac{1}{4}$

 $\frac{1}{3}$

해설

최대 평균압력은  $\dfrac{1}{6}\ \mathrm{kg_f/mm^2}$ 이다. 엔드 저널은 외팔보로 보고 굽힘강도로 지름을 정한 뒤 투영면적으로 압력을 구한다.
 $\dfrac{Pl}{2}=\dfrac{\pi d^3}{32}\sigma_a$ ,  $l=1.5d$  →  $d^2=\dfrac{24P}{\pi\sigma_a}=\dfrac{24\times100}{3\times2}=400$  →  $d=20\ \mathrm{mm}$ ,  $l=30\ \mathrm{mm}$ 
 $p=\dfrac{P}{dl}=\dfrac{100}{20\times30}=\dfrac{1}{6}\ \mathrm{kg_f/mm^2}$ 
 $\dfrac{1}{5}$ ,  $\dfrac{1}{4}$ ,  $\dfrac{1}{3}$ : 하중 작용점을 폭 끝으로 보거나 폭경비를 잘못 적용해 지름을 작게 잡은 값이다.

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