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1[건설기계설비기사 필기] 21년 2회차

지름 50mm인 중실축 ABC가 A에서 모터에 의해 구동된다. 모터는 600rpm으로 50kW의 동력을 전달한다. 기계를 구동하기 위해서 기어 B는 35kW, 기어 C는 15kW를 필요로 한다. 축 ABC에 발생하는 최대 전단응력은 몇 MPa 인가?

9.73

22.7

32.4

64.8

해설

축 AB 구간에는 모터가 공급하는 50kW 전체가 전달되어 최대 토크가 발생한다(BC 구간은 15kW만 전달되어 더 작음).
토크  $T = \dfrac{60P}{2\pi N} = \dfrac{60 \times 50000}{2\pi \times 600} \approx 795.8\,N\cdot m$ 
최대 전단응력  $\tau = \dfrac{16T}{\pi d^3} = \dfrac{16 \times 795.8}{\pi \times (0.05)^3} \approx 32.4\,MPa$ 
로 계산되어 32.4 MPa가 최대 전단응력이다.

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