그림과 같이 접선방향의 회전력 P와 축방향 하중 Q를 받는 사각나사 위… | [국회직 9급 기계설계] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

나사를 조일 때의 토크는 $T=Q\dfrac{d_2}{2}\tan(\rho+\lambda)$이다.
나사를 조이는 것은 너트를 빗면 위로 밀어 올리는 것과 같다. 그림의 빗면 방향 힘의 평형은 다음과 같다.
평형: $P\cos\lambda=Q\sin\lambda+\mu(Q\cos\lambda+P\sin\lambda)$
정리: $P=Q\dfrac{\sin\lambda+\mu\cos\lambda}{\cos\lambda-\mu\sin\lambda}=Q\tan(\lambda+\rho)$
토크: $T=P\dfrac{d_2}{2}=Q\dfrac{d_2}{2}\tan(\rho+\lambda)$
$Q\dfrac{d_2}{2}\tan(\rho-\lambda)$는 나사를 풀 때 필요한 토크의 식이다.
$Q\dfrac{d_1}{2}\tan(\rho-\lambda)$는 풀 때의 식에 평균지름 대신 작은 지름을 쓴 것이다.
$Q\dfrac{d_1}{2}\tan(\rho+\lambda)$는 빗면의 밑변 $\pi d_2$와 맞지 않는 작은 지름을 쓴 것이다.
$P\dfrac{d_1}{2}\tan(\rho-\lambda)$는 이미 회전력인 $P$에 탄젠트 항을 다시 곱한 것으로 성립하지 않는다.