2015년06월13일 7번

[과목 구분 없음]
바깥지름 500mm, 안지름 400mm의 칼라 저널 베어링에서 1,000kg_f의 하중을 받으면서 700rpm으로 회전하려면 칼라의 수는 몇 개로 하면 좋은가? (단, 발열계수의 최대허용치는 pv=0.1kg_f/mm²⋅m/s으로 한다.)

① 1개
② 2개
③ 3개
④ 4개

(정답률: 67%)

문제 해설

칼라 저널 베어링의 하중능력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

P = π/4 × (D_o² - D_i²) × v × p

여기서, P는 하중능력, D_o는 바깥지름, D_i는 안지름, v는 회전속도, p는 발열계수이다.

주어진 조건에서, D_o = 500mm, D_i = 400mm, v = 700rpm, p = 0.1kg_f/mm²⋅m/s 이므로,

P = π/4 × (500² - 400²) × 700/60 × 0.1 = 1,539.38kg_f

따라서, 하중능력이 1,000kg_f이므로, 칼라의 수를 n이라고 할 때,

n × 1,539.38kg_f ≥ 1,000kg_f

n ≥ 0.65

따라서, 칼라의 수는 최소 1개 이상이어야 한다. 그러나, 칼라의 수가 적을수록 하중능력이 높아지므로, 칼라의 수를 최소화하는 것이 좋다. 따라서, 칼라의 수는 3개가 되어야 한다.

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