그림과 같이 지름이 다른 두 부분으로 된 원형축에 비틀림 토크(T) 6… | [일반기계기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

최대 전단응력은 약 25.3MPa이며, 굵은 쪽인 AB 구간(지름 50mm)에서 생긴다.
그림은 양단 A·C가 벽에 고정된 계단축으로 AB: 지름 50mm·길이 1.8m, BC: 지름 25mm·길이 1.2m이고 T=680N·m가 B에 작용한다. 부정정이므로 TA+TC=680과 B점 비틀림각 일치 조건을 함께 쓴다.
θAB=θBC → TALAB/IP,AB = TCLBC/IP,BC
TA/TC = (LBC/LAB)(dAB/dBC)4 = (1.2/1.8) × 24 = 10.67
→ TA ≒ 680 × 10.67/11.67 = 621.7N·m, TC ≒ 58.3N·m
τ = 16T/(πd3)로 각각 구하면
AB: 16×621.7/(π×0.053) ≒ 25.3MPa
BC: 16×58.3/(π×0.0253) ≒ 19.0MPa
둘 중 큰 값이 최대 전단응력이다. 재질이 같으면 G는 비를 세울 때 소거되므로 계산에 쓰이지 않는다.