2002년09월08일 23번
[농업기계요소] 전달동력 1.5PS, 회전수 320rpm, 축의 지름 32mm, 보스의 길이 40mm, 허용전단응력 1.8kgf/mm2 일 때 키의 폭은 몇 mm 인가? (단, 키의 길이는 보스의 길이와 같다.)
- ① 2.5
- ② 2.7
- ③ 2.9
- ④ 3.1
(정답률: 28%)
문제 해설
키의 폭은 다음과 같이 구할 수 있다.
토크 = 전달동력 × 9550 ÷ 회전수
토크 = 전달동력 × 9550 ÷ (π × 축의 지름 × 회전수 ÷ 60)
토크 = (전달동력 × 60 × 9550) ÷ (π × 축의 지름 × 회전수)
최대전단응력 = (16 × 토크) ÷ (π × 축의 지름^3)
최대전단응력과 허용전단응력이 같으므로,
(16 × 토크) ÷ (π × 축의 지름^3) = 1.8kgf/mm^2
키의 길이와 보스의 길이가 같으므로, 키의 길이는 40mm 이다.
위 식에서 토크를 구하면,
토크 = (π × 축의 지름^3 × 허용전단응력) ÷ 16
토크 = (π × 32^3 × 1.8) ÷ 16
토크 = 5806.08 Nmm
따라서,
키의 폭 = (토크 × 60) ÷ (π × 최대전단응력 × 회전수)
키의 폭 = (5806.08 × 60) ÷ (π × 1.8 × 320)
키의 폭 = 2.9mm
따라서, 정답은 "2.9" 이다.
토크 = 전달동력 × 9550 ÷ 회전수
토크 = 전달동력 × 9550 ÷ (π × 축의 지름 × 회전수 ÷ 60)
토크 = (전달동력 × 60 × 9550) ÷ (π × 축의 지름 × 회전수)
최대전단응력 = (16 × 토크) ÷ (π × 축의 지름^3)
최대전단응력과 허용전단응력이 같으므로,
(16 × 토크) ÷ (π × 축의 지름^3) = 1.8kgf/mm^2
키의 길이와 보스의 길이가 같으므로, 키의 길이는 40mm 이다.
위 식에서 토크를 구하면,
토크 = (π × 축의 지름^3 × 허용전단응력) ÷ 16
토크 = (π × 32^3 × 1.8) ÷ 16
토크 = 5806.08 Nmm
따라서,
키의 폭 = (토크 × 60) ÷ (π × 최대전단응력 × 회전수)
키의 폭 = (5806.08 × 60) ÷ (π × 1.8 × 320)
키의 폭 = 2.9mm
따라서, 정답은 "2.9" 이다.