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1[일반기계기사 필기] 21년 2회차

바깥지름이 46mm인 속이 빈 축이 120kW의 동력을 전달하는데 이 때의 각속도는 40rev/s 이다. 이 축의 허용비틀림응력이 80 MPa 일 때, 안지름은 약 몇 mm 이하이어야 하는가?

29.8

41.8

36.8

48.8

해설

이 중공축의 안지름은 약 41.8mm 이하여야 한다.
각속도  $\omega=40\times2\pi\approx251.3\ \mathrm{rad/s}$ 이므로 전달토크는  $T=\dfrac{P}{\omega}=\dfrac{120000}{251.3}\approx477.5\ \mathrm{N\cdot m}$ 이다.
중공축의 비틀림응력식  $\tau=\dfrac{16TD_o}{\pi(D_o^4-D_i^4)}$ 에  $\tau=80\ \mathrm{MPa}$ ,  $D_o=46\ \mathrm{mm}$ 을 대입해  $D_i$ 를 풀면 약 41.8mm가 나온다.

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