기계요소설계 차무게 1580 kg, 배기량 1796 cc, 연료 가솔린, 토크 17.8 kgm, 연비 12.4 (3등급), 안전율 3, 5인승 전륜구동 - 상기 조건의 자동차에 대해 다음을 설계하시오

1. 차축의 재료를 정하시오. 그 재료의 최대전단응력, 인장응력을 구하시오.

차축의 재료를 정하기 위해서는 사용 목적과 조건에 기반하여 재료의 물성을 고려해야 합니다. 일반적으로 차축에는 고강도 재료인 강철이 많이 사용됩니다. 다른 재료를 고려해 볼 수도 있지만, 강철은 보편적으로 사용되어 왔으며 다양한 종류의 강철이 존재하므로 선택 폭이 넓기 때문에 적합한 선택일 수 있습니다. 차축의 최대 전단 응력과 인장 응력을 구하기 위해서는 다음과 같은 정보가 필요합니다. 차축의 외경 (D) 및 내경 (d) 차축의 회전속도 (N) 차축의 토크 (T) 응력은 단위 면적당 힘으로 정의되므로, 다음과 같은 수식을 사용하여 전단 응력과 인장 응력을 구할 수 있습니다. 최대 전단 응력 (τ_max) τ_max = [16 T] / (π d^ 인장 응력 (σ) σ = [32 T] / (π d^ 여기서 T는 토크에 해당하며, d는 내경에 해당합니다. 다만, 차축 설계에서는 다른 여러 요인들도 고려해야 하므로, 정확한 재료 선택과 응력 계산을 위해서는 전문가의 도움을 받는 것이 좋습니다.

2. 토크(비틀림모멘트)를 전달할 수 있는 차축의 직경을 구하시오.

토크(비틀림 모멘트)를 전달할…(생략)