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1[일반기계기사 필기] 20년 2회차

100rpm으로 30kW를 전달시키는 길이 1m, 지름 7cm인 둥근 축단의 비틀림각은 약 몇 rad 인가? (단, 전단탄성계수는 83 GPa 이다.)

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해설

축이 전달하는 토크는  $T = \dfrac{P}{\omega} = \dfrac{60P}{2\pi N}$  로 구한다.
 $P=30\,\mathrm{kW}$ ,  $N=100\,\mathrm{rpm}$  을 대입하면  $T \approx 2865\,\mathrm{N\cdot m}$  이다.
극단면 2차모멘트  $J=\dfrac{\pi d^4}{32}\approx 2.36\times10^{-6}\,\mathrm{m^4}$  를 이용해 비틀림각  $\theta = \dfrac{TL}{GJ} = \dfrac{2865\times1}{(83\times10^9)(2.36\times10^{-6})} \approx 0.015\,\mathrm{rad}$  로 계산된다.

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