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1[기계설계산업기사 필기] 15년 3회차

지름 60mm의 강 축에 350rpm으로 50kW를 전달하려고 할 때, 허용전단응력을 고려하여 적용 가능한 묻힘 키(sunk key)의 최소 길이 (ℓ)는 약 몇 mm인가? (단, 키의 허용전단응력 τ=40N/mm², 키의 규격(폭×높이)=12mm×10mm이다.)

해설

축이 전달하는 토크를 구한 뒤, 키의 전단응력 조건으로부터 필요한 키 길이를 구한다.
 $T=9.55\times10^{6}\dfrac{H}{N}=9.55\times10^{6}\times\dfrac{50}{350}\approx1364286\ \mathrm{N\cdot mm}$ 
 $T=\tau b \ell \dfrac{d}{2}\ \Rightarrow\ \ell=\dfrac{2T}{\tau b d}=\dfrac{2\times1364286}{40\times12\times60}\approx94.7\ \mathrm{mm}$ 
따라서 필요한 최소 키 길이는 약 95mm이다.

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