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회전축의 전달동력이 20kW, 회전수 200rpm 이라면 이 전동축의 … | [가스기능장 필기] 07년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기능장 필기] 07년 1회차
회전축의 전달동력이 20kW, 회전수 200rpm 이라면 이 전동축의 지름은 약 몇 mm 인가? (단, 축의 허용전단응력 τa = 30MPa 이다.)
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해설

전달동력과 회전수로 구한 토크를 허용전단응력 식에 대입하면 축의 지름은 약 55mm가 된다.

토크는 T=9.55×106PN=9.55×106×20200=955,000 N⋅mmT = 9.55\times10^{6}\dfrac{P}{N} = 9.55\times10^{6}\times\dfrac{20}{200} = 955{,}000\ \mathrm{N\cdot mm}로 계산된다.

축지름은 τa=16Tπd3\tau_a = \dfrac{16T}{\pi d^{3}}에서 d=16Tπτa3=16×955,000π×303≈54.5 mmd = \sqrt[3]{\dfrac{16T}{\pi \tau_a}} = \sqrt[3]{\dfrac{16\times955{,}000}{\pi\times30}} \approx 54.5\ \mathrm{mm}로, 보기 중 가장 가까운 값을 택한다.

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