9급지방직공무원 2010-05-22 기계설계 11번 문제 해설

**문제 요약:** 다판식 원판 클러치에서 축방향 힘 10 kgf로 2 kgf·m 토크를 전달하려면 마찰면의 최소 개수는 몇 개인가? (안지름: 100mm, 바깥지름: 300mm, 마찰계수 μ=0.2) **정답:** 2번 (10) **근거:** - 클러치의 토크 전달 공식: \( \text{토크} = \mu \times F \times n \times \frac{\pi}{2} \times \left(\frac{D_{\text{외부}} - D_{\text{내부}}}{2}\right) \) - 여기서 \( F \)는 힘 (10 kgf), \( \mu \)는 마찰계수 (0.2), \( n \)은 마찰면 개수, \( D_{\text{내부}} \)와 \( D_{\text{외부}} \)는 각각 안지름과 바깥지름 (각각 100mm, 300mm) \( 2 \text{ kgf·m} = 0.2 \times 10 \times n \times \frac{\pi}{2} \times \left(\frac{300 - 100}{2}\right) \) - 계산 결과: \( n \approx 10 \) **오답 포인트:** - **1번 (5):** 마찰면 수가 적어 토크 전달 부족 - **3번 (15):** 과도한 마찰면으로 효율성 저하 및 구조적 복잡성 증가 - **4번 (20):** 과도한 마찰면으로 비용 및 유지보수 증가 **핵심 개념:** - 토크 전달은 마찰력과 직접적으로 연관되며, 마찰면 개수 증가로 토크 증가 가능하지만 최적 개수 필요. **마무리 요약:** 마찰면 개수는 토크 전달 효율과 구조적 균형을 고려하여 정확히 계산된 10개가 최적입니다.