2017년03월05일 37번
[기계설계 및 기계재료] 0.45t의 물체를 지지하는 아이 볼트에서 볼트의 허용인장응력이 48MPa라 할 때, 다음 미터 나사 중 가장 적합한 것은? (단, 나사 바깥지름은 골지름의 1.25배로 가정하고, 적합한 사양 중 작은 크기를 선정한다.)
- ① M14
- ② M16
- ③ M18
- ④ M20
(정답률: 25%)
문제 해설
아이 볼트가 지지하는 물체의 중량은 0.45t이므로, 이에 상응하는 힘은 4.41kN이다. 이 힘이 아이 볼트에 작용할 때, 볼트의 단면적을 A라고 하면, 허용인장응력은 다음과 같다.
48MPa = F/A
여기서 F는 4.41kN이므로,
A = F/48MPa = 4.41kN/48MPa = 0.0919cm^2
볼트의 단면적은 원형이므로, 반지름을 r이라고 하면,
A = πr^2
r = √(A/π) = √(0.0919cm^2/π) = 0.173cm
나사 바깥지름은 골지름의 1.25배로 가정하였으므로,
나사 골지름 = 0.173cm/1.25 = 0.138cm
따라서, 가장 적합한 미터 나사는 골지름이 0.138cm 이하인 것 중에서 선택해야 한다. 이 중에서 가장 작은 크기인 M14를 선택하면 된다. M14는 골지름이 0.13cm이므로, 허용인장응력을 안전하게 견딜 수 있다.
48MPa = F/A
여기서 F는 4.41kN이므로,
A = F/48MPa = 4.41kN/48MPa = 0.0919cm^2
볼트의 단면적은 원형이므로, 반지름을 r이라고 하면,
A = πr^2
r = √(A/π) = √(0.0919cm^2/π) = 0.173cm
나사 바깥지름은 골지름의 1.25배로 가정하였으므로,
나사 골지름 = 0.173cm/1.25 = 0.138cm
따라서, 가장 적합한 미터 나사는 골지름이 0.138cm 이하인 것 중에서 선택해야 한다. 이 중에서 가장 작은 크기인 M14를 선택하면 된다. M14는 골지름이 0.13cm이므로, 허용인장응력을 안전하게 견딜 수 있다.