기계요소설계1 상기 조건의 자동차에 대해 다음을 설계하시오

< 기계요소설계Ⅰ >

차무게
1580 kg
배기량
1796 cc
연료
가솔린
토크
17.8 kgm
연비
12.4 km/ℓ (3등급)
안전율
3
구동
5인승 전륜구동

상기 조건의 자동차에 대해 다음을 설계하시오.
1) 차축의 재료를 정하시오. 그 재료의 최대전단응력, 인장응력을 구하시오.
2) 토크(비틀림모멘트)를 전달할 수 있는 차축의 직경을 구하시오.
3) 이 축을 지지할 베어링을 정하시오.

1. 차축의 재료를 정하시오. 그 재료의 최대전단응력, 인장응력을 구하시오.
(1) 차축의 재료
차축의 재료는 일반적으로 인장강도가 비교적 낮으며, 연성이 풍부한 0.1~0.4%C 정도의 탄소강이나 저합금강을 사용한다. 보통 크기의 축은 인발강이나 열간압연강이 사용되지만 지름이 100mm 이상일 경우에는 단조에 의해 소재를 만들어야 한다. 또한 고하중이거나 고회전수의 축에는 Ni강, Ni-Cr강, Cr-Mo강 등과 같은 특수강이 사용된다. 저속 회전용이나 공장용 전동축은 표면 경화시킨 탄소강의 냉간 인발봉을 사용하며 베어링으로 지지되는 저널(journal)부는 내마모성이 필요하기 때문에 고주파 경화나 침탄처리한 표면 경화강을 사용한다.
축의 재료는 성질이나 용도…