Guide pas à pas pour calculer les tensions de cisaillement et de cisaillement dans les arbres
Ce guide fournit un processus clair pour le calcul des contraintes de cisaillement et de flexion dans les arbres. Comprendre ces contraintes est essentiel pour concevoir des composants mécaniques sûrs et efficaces.
Comprendre le kear et les pliants
La contrainte de cisaillement se produit lorsque les forces sont appliquées parallèlement à la section transversale d'un arbre, ce qui provoque des couches qui glissent les unes sur les autres.
Calcul du stress de cisaillement
La contrainte de cisaillement (tau) en un point d'un arbre est calculée à l'aide de la formule suivante:
(tau = frac{V fois Q}{I fois t})
où:
- V = force de cisaillement à la section
- Q = premier moment de la zone autour de l'axe neutre
- I = deuxième moment de la surface de l'arbre
- t = épaisseur au point d'intérêt
Calcul du stress de la cicatrisation
La contrainte de cintrage ((sigma)) est déterminée à l'aide de la formule de flexion:
(sigma = frac{M fois y}{I})
où:
- M = moment de flexion à la section
- y = distance entre l'axe neutre et la fibre extérieure
- I = deuxième moment de la surface
Exemple de calcul
Supposons qu'un arbre éprouve une force de cisaillement de 10 000 N et un moment de flexion de 500 Nm. Le deuxième moment de la surface (I) de l'arbre est de 8,33 × 10-6 m[4. La distance entre l'axe neutre et la fibre extérieure (y) est de 0,05 m.
Le stress du cisaillement :
(tau = frac{V fois Q}{I fois t})
En supposant une distribution uniforme, la contrainte de cisaillement est approximativement:
(tau approx frac{10 000 fois 0,0001}{8,33 fois 10^{-6}}) = 120 Pa
Pression de cicatrisation:
(sigma = frac{M fois y}{I})
Calcul:
(sigma = frac{500 fois 0,05}{8.33 fois 10^{-6}}) = 300 000 Pa