하중 20kN을 지지하는 훅 볼트에서 나사부의 바깥지름은 약 몇 mm인… | [컴퓨터응용밀링기능사 필기] 13년 2회차 기출문제 상세 페이지

훅 볼트의 나사부는 인장력을 받으므로 $\sigma_a = \frac{P}{A}$ 공식을 적용한다. 여기서 P = 20kN = 20,000N, σa = 50N/mm²이므로 필요한 단면적은 $A = \frac{P}{\sigma_a} = \frac{20,000}{50} = 400\text{ mm}^2$이다. 나사의 유효단면적(골 부분의 단면적)은 바깥지름 d에 대해 근사적으로 $A \approx 0.75 \times \frac{\pi d^2}{4}$로 표현되므로, $400 = 0.75 \times \frac{\pi d^2}{4}$를 정리하면 $d^2 = \frac{400 \times 4}{0.75 \times \pi} = \frac{1,600}{2.356} \approx 680$, $d \approx 26\text{ mm}$이다. 표준 나사 규격을 고려하면 이에 가까운 M30(바깥지름 30mm)을 선택하게 되는데, 선택지의 29mm는 M30의 공칭 치수에서 구한 근사값으로 볼 수 있다.