2012년05월20일 21번
[농업기계요소] 300rpm으로 10PS을 전달하는 트랙터 로터리 회전 중실축에 굽힘모멘트 3000kgf-cm 가 동시에 작용하는 경우에 축지름의 크기 d는 약 몇 ㎜ 정도가 가장 적합한가? (단, 허용 비틀림응력 τa=400kg/cm2이고, 굽힘모멘트와 비틀림모멘트의 동적효과계수는 Km=1.5, Kt=1.2 로 한다)
- ① 41
- ② 51
- ③ 65
- ④ 78
(정답률: 40%)
문제 해설
우선, 회전 중심축에 작용하는 굽힘모멘트와 비틀림모멘트를 구해야 한다.
굽힘모멘트 M = 3000kgf-cm
비틀림모멘트 T = (10PS × 735.5)/300rpm × Kt = 245.67Kt kgf-cm
여기서 Kt는 동적효과계수로 주어졌으므로, 계산에 사용한다.
다음으로, 축지름 d를 구하기 위해 비틀림응력과 굽힘응력을 구해야 한다.
비틀림응력 τa = T × Km / (π/16 × d3) ≤ 400kg/cm2
굽힘응력 σa = M × Km / (π/32 × d3) ≤ 허용응력
여기서 Km은 동적효과계수로 주어졌으므로, 계산에 사용한다.
두 식을 모두 d에 대해 풀면,
d ≥ (16T × Km / (πτa × Kt))1/3 = 41.02
따라서, 축지름 d는 약 41mm가 가장 적합하다.
굽힘모멘트 M = 3000kgf-cm
비틀림모멘트 T = (10PS × 735.5)/300rpm × Kt = 245.67Kt kgf-cm
여기서 Kt는 동적효과계수로 주어졌으므로, 계산에 사용한다.
다음으로, 축지름 d를 구하기 위해 비틀림응력과 굽힘응력을 구해야 한다.
비틀림응력 τa = T × Km / (π/16 × d3) ≤ 400kg/cm2
굽힘응력 σa = M × Km / (π/32 × d3) ≤ 허용응력
여기서 Km은 동적효과계수로 주어졌으므로, 계산에 사용한다.
두 식을 모두 d에 대해 풀면,
d ≥ (16T × Km / (πτa × Kt))1/3 = 41.02
따라서, 축지름 d는 약 41mm가 가장 적합하다.