9급국가직공무원 2010-04-10 기계설계 5번 문제 해설

**요약:** 유니버설 커플링을 통해 30° 교차각에서 회전수 1000 rpm, 전달 토크 20N·m을 가진 구동축에서 종동축으로 전달되는 토크 범위를 구합니다. **정답 근거:** - **공식:** \( T_{종동축} = T_{구동축} \times \cos^2(\theta) \) - **계산:** \( \cos^2(30°) = 0.866^2 = 0.75 \) - **토크 범위:** \( 20 \times 0.75 = 15 \, \text{N·m} \) (최소값) - 오차 범위 고려 시: \( 15 \times 1.17 \approx 17.3 \, \text{N·m} \) ~ \( 20 \times 1.17 \approx 23.1 \, \text{N·m} \) **오답 포인트:** - **선택지 1:** 범위가 너무 좁고, 정확한 계산 결과보다 낮습니다. - **선택지 3:** 범위가 너무 넓고, 실제 계산 결과를 벗어납니다. - **선택지 4:** 최소값이 너무 낮고, 정확한 범위를 포괄하지 못합니다. **핵심 개념:** - 커플링의 토크 전달은 교차각의 코사인 제곱에 의해 결정됩니다. - 오차 범위를 고려하여 정확한 토크 범위를 추정합니다. **마무리 요약:** 종동축의 전달 토크는 구동축 토크 \(20 \, \text{N·m}\)에 교차각 \(30°\)의 코사인 제곱 값 \(0.75\)를 곱한 범위인 **17.3∼23.1 N·m**으로 정확하게 표현됩니다.