재료역학 차축 설계 프로젝트 과제

소개글

시중에 판매중인 그랜져 TG 차량의 제원을 바탕으로

현재의 자동차 축을 새로운 재료의 축으로 대체해볼 수 있다고 가정

현재의 차량의 토크나 엔진 출력등을 먼저 계산하여보고

그에 알맞는 재료를 선정하여 본다.

목차

서론
-설계 과제 인식 및 수행 과정
-축(軸)에 대한 정리

본론
-축을 설계할 차량 제원
-축 재료에 대한 조사

결론

본문내용

설계 과제 인식
우리의 생활 주변에서 사용되는 전동축의 설계과정을 경제성, 환경, 안전을 고려하여 기존 축 설계에 있어서의 개선점을 제시. 안전계수는 S로 한다.
설계 수행 과정
팀 회의를 통하여 설계 주제 선정
역할 분담
김태환: PPT 작성 및 발표
박찬형: 보고서 작성 및 자료 검색
하성욱: 수치 해석
축(軸)의 정의
동력을 전달하는 막대 모양의 기계부품
차축(axle): 2개의 바퀴 사이에 사용되며 차체를 지탱하는 축이다.
전동축(transmission shaft): 전동기나 원동기와 같은 동력원에서 작업부에 동력을 전달하는 축이다.
차축(車軸, axle)이란 무엇인가?
차축(車軸, axle)이란 무엇인가?
바퀴를 통해 차량의 무게를 지지하고 바퀴에 동력을 전달하는 장치
중소형 차량에는 2개, 대형 차량에는 3~4개
프런트 액슬: 방향 조절, 구동력 전달
리어 액슬: 드라이브 액슬, 데드 액슬
그랜저TG-Q240
그랜저TG-Q240
단위 환산
최대토크는 4250rpm
이 때 엔진은 164ps (프랑스 마력)
164ps = 120.6 kW (1ps = 735.5W)
120.6kW = 161.6hp (1kW = 1.34hp)
그랜저TG-Q240 차량의 최대토크는 4250rpm에서 일어나며, 이 때 엔진 출력은 161.6마력
차축(車軸) 재료 선정
PEARSON Education Korea
재료역학 p. 559의 부록을 이용
Brass (80%Cu, 20%Zn, hard) 선정
Brass (Cu 80%, Zn20%, hard)
(항복응력)=67000psi
(극한응력)=84000psi
계산을 해보자
P=Tω를 이용하여
T=2396in-lb를 얻는다.
허용최대 전단응력 (안전계수 S=4)
계산을 해보자
중실전동축을 사용한다고 하면
위 식을 이용하여
반지름 R=0.45in 를 얻을 수 있다.
계산을 해보자
중공전동축을 사용한다고 하면
(안정성을 고려하여 내부 반지름은
외부 반지름의 70%로 설정)

참고 자료

피어슨 에듀케이션 재료역학1

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