9급국가직공무원 2009-04-11 기계설계 9번 문제 해설

요약: 단판 클러치의 바깥지름 500mm, 안지름 250mm에서 압력 1MPa, 마찰계수 0.3이 주어졌을 때 최대 회전력을 구합니다.

정답 근거:
- 핵심 계산:
- 접촉면적 A = π (Rₒuter} - Rᵢnner})² = 3.14 × (250 - 125)²
- = 3.14 × 125² ≈ 490,875 \, mm²
- 최대 회전력 T = \mu × F × A = 0.3 × 1 × 10⁶ × (490,875/10⁶)
- T ≈ 0.3 × 490.88 \, N ≈ 147.26 \, Nm
- 회전력 ≈ (147.26 × 10³/9.81) ≈ 15 \, kN (단위 변환 오류로 재검토 필요)

정확한 계산:
- 접촉면적 A = 3.14 × (250 - 125)² = 3.14 × 125² ≈ 54,648 \, mm²
- 최대 회전력 T = 0.3 × 1 \, MPa × 54,648 \, mm² × (1 \, N/mm²/10⁶) ≈ 16.39 \, kN
- 재검토 결과, 주어진 선택지와 가장 근접한 값은 44.2 kN (계산 오류 재검토 필요, 문제 조건 재검토 권장)

오답 포인트:
- 단위 변환 및 계산 오류 확인 필요.
- 정확한 접촉면적 계산 확인 필요.

핵심 개념:
- 마찰력: Ff = \mu × F × A
- 회전동력: T = Ff × r (여기서 r 은 반지름)

마무리 요약: 계산 과정의 정확성 확인이 필요하나, 주어진 선택지 중 3번 (44.2 kN)이 가장 근접한 것으로 보입니다. 재검토를 권장합니다.