mechanikai tulajdonságai anyagok: tengelyek torziós

mechanikai tulajdonságai anyagok: tengelyek torziós

erőátviteli tengelyek-a motorok és a sebességváltók, például – vannak kitéve nyomaték terhelések, amelyek eredményeként torziós, vagy csavaró a tengely a tengely körül. Hasonló struktúrák feszültség alatt vagy kompressziós két fontos mechanikai tulajdonságok a tengelyek alá nyomaték terhelés nyíró feszültséget, nyírás törzs.

a stressz egy anyag ellenállása egy alkalmazott erőnek, a törzs pedig a stressz okozta deformáció., Nyírófeszültség és nyírófeszültség (amelyek torziós terhelést okoznak) akkor fordul elő, ha egy erő párhuzamos vagy érintő egy területre. Normál feszültség és normál törzs (amelyet feszültség és tömörítés okoz) akkor fordul elő, ha egy erő normál (merőleges) egy területre kerül.

a tengely nyomatéka nyírási stresszt okoz.

a tengelyre nyomaték alkalmazása esetén indukált torzió vagy csavar a tengely keresztmetszete feletti feszültség eloszlását okozza., (Vegye figyelembe, hogy ez különbözik a húzó-és nyomóterhelésektől, amelyek egyenletes feszültséget okoznak az objektum keresztmetszete felett.)

az anyag rugalmas tartományában a nyírófeszültség a tengely sugara mentén oszlik el, a tengely közepén nullától a külső szélnél maximumig.

nyomaték vs.pillanat:

a nyomaték olyan távolságban alkalmazott erő, amely a szög lendület változását okozza., A pillanat a távolban alkalmazott erő is, de nem okoz változást a szög lendületben. Más szavakkal, a nyomaték miatt a test egy tengely körül forog, míg a pillanatnyi terhelés nem okoz forgást.

nyírási feszültség függ az alkalmazott nyomaték, a távolság a tengely sugara mentén, valamint a poláris tehetetlenségi nyomaték. (Vegye figyelembe, hogy a poláris tehetetlenségi nyomaték a geometria függvénye, és nem függ a tengely anyagától.,)

τ = nyírás stressz (N/m2, Pa)

T = alkalmazott nyomaték (Nm)

r = távolság mentén tengely sugara (m)

J = polar tehetetlenségi nyomaték (m4)

Ha nyírás a stressz az, hogy mért a külső széle a tengely, a “c” betű néha használják a hely, a “r” azt jelzi, hogy a sugár a maximális.,

a szilárd henger poláris tehetetlenségi nyomatéka (más néven a második poláris terület pillanata) a következő:

a nyírófeszültség mennyiségét a csavar szöge, a tengely sugara mentén mért távolság és a tengely hossza határozza meg. A nyírófeszültség egyenlete mind az anyag rugalmas, mind műanyag tartományában érvényes. Fontos megjegyezni, hogy a nyírófeszültség és a tengelyhossz fordítottan arányos: minél hosszabb a tengely, annál alacsonyabb a nyírófeszültség.,

γ = nyírás törzs (radián)

r = távolság mentén tengely sugara (m)

θ = szög csavar (radián)

L = hossz tengely (m)

Hasonló a rugalmassági modulus (E) egy test feszültség alatt, egy akna torziós egy ingatlan ismert, mint a nyírási modulus (más néven a rugalmassági modulus a nyírás, vagy a modulus merevség). A nyírási modulus (G) a nyírófeszültség és a nyírófeszültség aránya., A rugalmassági modulushoz hasonlóan a nyírási modulust is Hooke törvénye szabályozza: a nyírófeszültség és a nyírófeszültség közötti kapcsolat arányos az anyag arányos határáig.

vagy

G = shear modulus (Pa)

folyamat hozamú egy tengely torziós nem olyan egyszerű, mint a folyamat így a szerkezet feszültség. Ennek oka az, hogy a feszültségnek kitett testek állandó stresszt tapasztalnak az egész keresztmetszetükön., Ezért a hozam egyidejűleg történik az egész testben.

a fent leírtak szerint a torziós tengely esetében a nyírási feszültség a tengely közepén (a tengelyen) nullától a tengely felületén maximumig változik. Amikor a felület eléri a rugalmas határértéket, és elkezd termelni, a belső tér még mindig rugalmas viselkedést mutat néhány további nyomaték esetén. Egy bizonyos ponton az alkalmazott nyomaték miatt a tengely belép a műanyag régióba, ahol a törzs növekszik, miközben a nyomaték állandó., Csak akkor, ha a nyomaték teljesen műanyag viselkedést okoz, a teljes keresztmetszet hozam.

Image credit: M. Groover

Feature image image credit: R+W America

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük