Denne guiden gir en klar prosess for å beregne skjære- og bøyingsbelastning i akseler. Å forstå disse spenningene er viktig for å designe trygge og effektive mekaniske komponenter.

Forståelse av skjære og blinde stress

Skjærstress oppstår når krefter påføres parallelt med tverrsnittet av en aksel, noe som forårsaker at lag glider forbi hverandre. Bendestressresultater fra øyeblikk som forårsaker akselen til å bøye seg, skaper spenning på den ene siden og kompresjon på den andre.

Beregne skjærstress

Skjærstress ((tau)) ved et punkt i en aksel beregnes ved hjelp av formelen:

(tau = frac{V ganger Q}{I ganger t})

Hvor:

  • V = skjærkraft ved seksjonen
  • Q = første øyeblikk i området om den nøytrale aksen
  • I = andre øyeblikk av arealet av akselen
  • ]t = tykkelse ved interessepunktet

Beregner blindestress

Bendestress ((sigma)) bestemmes ved hjelp av flexureformelen:

(sigma = frac{M ganger y}{I})

Hvor:

  • M = bøyemoment i seksjonen
  • y = avstand fra nøytralaksen til den ytre fiberen
  • Jeg = andre øyeblikk av området

Eksempelberegning

Antak at en aksel opplever en skjærkraft på 10.000 N og et bøyingsmoment på 500 Nm. Akslingens andre øyeblikk i areal (I) er 8,33 × 10-6] m]4]. Avstanden fra nøytralaksen til den ytre fiberen (y) er 0,05 m.

Skjærstress:

(tau = frac{V ganger Q}{I ganger t})

Forutsatt en ensartet fordeling, er skjærstress omtrent:

(tau ca frac{10 000 ganger 0,003}{8.33 ganger 10^{-6}}) = 120 Pa

Bender stress:

(sigma = frac{M ganger y}{I})

Beregning:

(sigma = frac{500 ganger 0,05}{8.33 ganger 10^{-6}}) = 300 000 Pa