회전수 500 rpm으로 50 마력의 동력을 전달하고 있는 축을 그림과… | [국회직 9급 기계설계] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

볼트의 전단으로 축 토크를 전달하는 조건에서 최소 볼트 수는 6개이다.
먼저 동력에서 축 토크를 구한다($1\ \mathrm{PS}=75\ \mathrm{kgf\cdot m/s}$).
$T=\dfrac{60H}{2\pi N}$
$T=\dfrac{60\times 75\times 50}{2\pi\times 500}\fallingdotseq 71.6\ \mathrm{kgf\cdot m}=71600\ \mathrm{kgf\cdot mm}$
볼트는 볼트원 반지름 70 mm 위치에서 전단력을 받는다.
$T=n\,\tau_{a}\,A\,\dfrac{D_{b}}{2}$
$71600=n\times 4\times 50\times 70$
$n\fallingdotseq 5.1$
볼트 수는 정수이므로 올림한다.
4개는 전달 토크가 $56000\ \mathrm{kgf\cdot mm}$에 그쳐 축 토크보다 작다.
8개는 강도는 충분하지만 최소 개수가 아니다.
10개도 필요한 수보다 많아 최소 개수가 아니다.
12개 역시 강도는 충분하나 최소 개수가 아니다.