지름 50mm인 중실축 ABC가 A에서 모터에 의해 구동된다. 모터는 … | [일반기계기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

모터 바로 다음 구간이 동력 전부를 전달하므로 그 구간 토크로 계산하면 최대 전단응력은 약 32.4MPa다.
그림의 배치는 왼쪽부터 모터 → A(축 시작점) → 기어 B → 베어링 → 기어 C 순서다. 따라서 A–B 구간은 50kW 전부를, B–C 구간은 기어 C가 쓰는 15kW만 전달하므로 최대 토크는 A–B 구간에 생긴다.
각속도 $\omega=\dfrac{2\pi\times600}{60}=62.83\,\mathrm{rad/s}$, 토크 $T=\dfrac{P}{\omega}=\dfrac{50\times10^3}{62.83}=795.8\,\mathrm{N\cdot m}$.
중실 원형축이므로 $\tau_{max}=\dfrac{16T}{\pi d^3}=\dfrac{16\times795.8}{\pi\times(0.05)^3}=3.24\times10^7\,\mathrm{Pa}=32.4\,\mathrm{MPa}$. 기어 B의 35kW나 C의 15kW로 계산하면 값이 크게 달라지므로 구간별 전달동력을 먼저 정리해야 한다.