모두CBT
100rpm으로 30kW를 전달시키는 길이 1m, 지름 7cm인 둥근 축단의 비틀림각은 약 몇 rad인가? (단, 전단탄성계수는 83GPa 이다.)
0.26
0.30
0.015
0.009
전달동력으로부터 토크를 구하면 T=9550 P[kW]N[rpm]=9550×30100≈2865 N⋅mT = \dfrac{9550\,P[\mathrm{kW}]}{N[\mathrm{rpm}]} = \dfrac{9550 \times 30}{100} \approx 2865\ \mathrm{N \cdot m}T=N[rpm]9550P[kW]=1009550×30≈2865 N⋅m이다.축의 극단면 2차모멘트는 d=0.07 md = 0.07\ \mathrm{m}d=0.07 m일 때 J=πd432≈2.356×10−6 m4J = \dfrac{\pi d^4}{32} \approx 2.356\times10^{-6}\ \mathrm{m^4}J=32πd4≈2.356×10−6 m4이다.비틀림각 θ=TLGJ\theta = \dfrac{TL}{GJ}θ=GJTL에 L=1 mL = 1\ \mathrm{m}L=1 m, G=83×109 PaG = 83\times10^9\ \mathrm{Pa}G=83×109 Pa를 대입하면θ=2865×183×109×2.356×10−6≈0.015 rad\theta = \dfrac{2865 \times 1}{83\times10^9 \times 2.356\times10^{-6}} \approx 0.015\ \mathrm{rad}θ=83×109×2.356×10−62865×1≈0.015 rad이 되어 축단의 비틀림각은 약 0.015rad이다.
전달동력으로부터 토크를 구하면 T=9550 P[kW]N[rpm]=9550×30100≈2865 N⋅mT = \dfrac{9550\,P[\mathrm{kW}]}{N[\mathrm{rpm}]} = \dfrac{9550 \times 30}{100} \approx 2865\ \mathrm{N \cdot m}T=N[rpm]9550P[kW]=1009550×30≈2865 N⋅m이다.
축의 극단면 2차모멘트는 d=0.07 md = 0.07\ \mathrm{m}d=0.07 m일 때 J=πd432≈2.356×10−6 m4J = \dfrac{\pi d^4}{32} \approx 2.356\times10^{-6}\ \mathrm{m^4}J=32πd4≈2.356×10−6 m4이다.
비틀림각 θ=TLGJ\theta = \dfrac{TL}{GJ}θ=GJTL에 L=1 mL = 1\ \mathrm{m}L=1 m, G=83×109 PaG = 83\times10^9\ \mathrm{Pa}G=83×109 Pa를 대입하면θ=2865×183×109×2.356×10−6≈0.015 rad\theta = \dfrac{2865 \times 1}{83\times10^9 \times 2.356\times10^{-6}} \approx 0.015\ \mathrm{rad}θ=83×109×2.356×10−62865×1≈0.015 rad이 되어 축단의 비틀림각은 약 0.015rad이다.
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