지름 50mm의 연강축을 사용하여 350rpm으로 40kW를 전달할 수… | [기계설계산업기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[기계설계산업기사 필기] 15년 1회차

지름 50mm의 연강축을 사용하여 350rpm으로 40kW를 전달할 수 있는 묻힘 키의 길이는 몇 mm 이상인가? (단, 키의 허용전단응력은 49.05MPa, 키의 폭과 높이는 bxh=15mm×10mm이며, 전단저항만 고려한다.)

해설

축에 작용하는 비틀림 모멘트로부터 전달력을 구하고, 키의 전단응력 조건으로 필요한 키 길이를 구한다.
비틀림 모멘트  $T = \dfrac{9.55\times10^6 \times H}{N} = \dfrac{9.55\times10^6\times40}{350} \approx 1.091\times10^6\ \mathrm{N\cdot mm}$ 
축 표면의 전달력  $F = \dfrac{T}{d/2} = \dfrac{1.091\times10^6}{25} \approx 43657\ \mathrm{N}$ 
키 길이  $l = \dfrac{F}{b\tau_a} = \dfrac{43657}{15\times49.05} \approx 59.4\ \mathrm{mm}$ 로 약 60mm 이상이 필요하다.

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