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지름 3cm인 강축이 26.5 rev/s의 각속도로 26.5kW의 동력… | [건설기계설비기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 18년 2회차
지름 3cm인 강축이 26.5 rev/s의 각속도로 26.5kW의 동력을 전달하고 있다. 이 축에 발생하는 최대 전단응력은 약 몇 MPa 인가?
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해설

축이 전달하는 동력과 회전속도로부터 토크를 구하고, 이를 통해 최대전단응력을 계산한다.

각속도는 ω=2πn=2π×26.5≈166.5 rad/s\omega=2\pi n=2\pi\times26.5\approx166.5\ \mathrm{rad/s}이고, 토크는 T=Pω=26500166.5≈159.2 N⋅mT=\dfrac{P}{\omega}=\dfrac{26500}{166.5}\approx159.2\ \mathrm{N\cdot m}이다.

원형축의 최대전단응력은 τmax=16Tπd3=16×159.2π×0.033≈30×106 Pa=30 MPa\tau_{max}=\dfrac{16T}{\pi d^3}=\dfrac{16\times159.2}{\pi\times0.03^3}\approx30\times10^{6}\ \mathrm{Pa}=30\ \mathrm{MPa}이다.

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