비틀림 모우멘트 400 N.m를 받는 지름 40 mm인 축에 치수가 b… | [국회직 9급 기계설계] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

키의 응력은 전단응력 $20\ \mathrm{MPa}$, 압축응력 $50\ \mathrm{MPa}$이다.
먼저 축 표면의 접선력을 구한다.
$F=\dfrac{2T}{d}=\dfrac{2\times400\,000}{40}=20\,000\ \mathrm{N}$
전단은 키의 폭과 길이 면에서 받는다.
$\tau=\dfrac{F}{bl}=\dfrac{20\,000}{10\times100}=20\ \mathrm{MPa}$
압축은 키 높이의 절반 면에서 받는다.
$\sigma=\dfrac{2F}{hl}=\dfrac{2\times20\,000}{8\times100}=50\ \mathrm{MPa}$
$\tau=10,\ \sigma=20$: 두 값 모두 계산값보다 작다.
$\tau=10,\ \sigma=50$: 압축응력은 맞지만 전단응력이 절반이다.
$\tau=20,\ \sigma=75$: 전단응력은 맞지만 압축응력이 크다.
$\tau=20,\ \sigma=100$: 전단응력은 맞지만 압축응력이 계산값의 두 배이다.