Steg-för-steg guide till beräkning av Shear och böjningsstresser i axlar

Denna guide ger en tydlig process för att beräkna skjuv och böjning påfrestningar i axlar. Att förstå dessa påfrestningar är avgörande för att utforma säkra och effektiva mekaniska komponenter.

Förstå Shear och Bending Stresses

Skjuv stress uppstår när krafter tillämpas parallellt med tvärsnittet av en axel, vilket orsakar lager att glida förbi varandra. Böja stress resultat från stunder som orsakar axeln att böja, skapa spänningar på ena sidan och komprimering på den andra.

Beräkna Shear Stress

Skjuvspänningen ((tau)) vid en punkt i en axel beräknas med hjälp av formeln:

[[]][[]]

Var:

Beräkna böjnings stress

Böjningsstress ((sigma)) bestäms med hjälp av flexure formeln:

(sigma = frac{M times y})]

Var:

  • ][] = böjningsögonblick i sektionen
  • ]] = avstånd från den neutrala axeln till den yttre fibern
  • ][]] = andra etappen av området

Exempel Beräkning

Anta en axelupplevelser en skjuvkraft på 10 000 N och ett böjningsögonblick på 500 Nm. Axelns andra moment i området (I) är 8,33 × 10 -6 ]] m[]]. Avståndet från den neutrala axeln till den yttre fibern (y) är 0,05 m.

Sjuk stress:

[[]][[]]

Om man antar en enhetlig distribution, är skjuvspänningen ungefär:

(tau approx frac{10,0001ś1.33 gånger 10ḳ-6}}) = 120 Pa[]]

Böjning av stress:

(sigma = frac{M times y})]

Beräkning:

(sigma = frac{500 gånger 0,05|8,33 gånger 10ḳ-6}}) = 300.000 Pa[]]