シャフトのせん断と曲げのストレスを計算するための明確なプロセスを提供します。 これらのストレスを理解することは、安全で効率的な機械的コンポーネントの設計に不可欠です。

せん断と曲げストレスの理解

せん断のストレスは、力がシャフトの断面に平行して適用され、レイヤーが互いにスライドするようになります。曲げられたストレスは、シャフトが曲がり、一方の側面に張力を与え、他の部分に圧縮する瞬間から結果をもたらします。

せん断ストレスの計算

シャフトの点でせん断の応力(((tau))は、式を用いて計算されます。

[(tau = frac{V回 Q}{I回t})[]]

どこ:

  • V] = セクションのせん断力
  • Q = 中立軸の領域の第一次瞬間
  • I] = シャフトの領域の2番目の瞬間
  • t] = 関心のある点の厚さ

曲げストレスの計算

曲げ応力((シグマ))は、フレックス処方を用いて決定されます。

[(sigma = frac{M回 y}{I})]

どこ:

  • M] = セクションで曲げ瞬間
  • ]y = 中立軸から外繊維までの距離
  • I=エリアの2番目の瞬間

計算例

シャフトは10,000 Nのせん断力と500 Nmの曲げ瞬間を経験します。シャフトの2番目の領域(I)は8.33 x 10-6]m]]4です。中立軸から外繊維(y)までの距離は0.05 mです。

せん断の圧力:

[(tau = frac{V回 Q}{I回t})[]]

均一な分布を想定し、せん断のストレスは、以下の通りです。

[](約約1万回0.0001}{8.33回10^{-6}})=120 Pa[]

曲がる圧力:

[(sigma = frac{M回 y}{I})]

計算:

[](シグマ=フラク{500回 0.05}{8.33回 10^{-6}}) = 300,000 Pa[]