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1[기계가공조립기능사 필기] 09년 1회차
지름이 50mm의 축에 보스의 길이 60mm의 기어를 설치하려고 한다. 성크 키의 규격은 나비×높이=12mm×8mm이고, 키의 전단응력은 4kgf/mm2일 때 토크는 몇 kgf-cm인가?
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720
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4800
3
48000
4
7200
해설

주어진 조건으로 계산하면 토크는 7200 kgf·cm이다.

키가 전단될 때의 힘은 키 나비 bb와 보스 길이 LL로 이루어진 전단 면적에 전단응력을 곱한 F=τbLF=\tau b L이고, 토크는 T=F×d2T=F\times \dfrac{d}{2}이다.

F=4×12×60=2880 kgfF=4\times 12\times 60=2880\ \mathrm{kgf}, T=2880×25=72000 kgf⋅mm=7200 kgf⋅cmT=2880\times 25=72000\ \mathrm{kgf\cdot mm}=7200\ \mathrm{kgf\cdot cm}로, 전단 면적에는 높이가 아니라 나비 12mm를 쓴다.

  • 720은 정답 7200을 한 번 더 10으로 나눈 값으로, 단위 환산을 잘못한 결과이다.
  • 4800은 나비 대신 높이 8mm를 넣어 얻은 48000 kgf·mm를 kgf·cm로 바꾼 값이다.
  • 48000은 나비 대신 높이 8mm를 넣고 kgf·mm 단위로 둔 값이다.

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