veios de transmissão de Energia — em motores e caixas de velocidades, por exemplo, são submetidos a cargas de torque, que resultam em torção, ou torção do eixo em torno do seu eixo. Similar a estruturas sob tensão ou compressão, duas propriedades mecânicas importantes de veios sob cargas de torque são Tensão de cisalhamento e tensão de cisalhamento.a tensão é a resistência de um material a uma força aplicada, e a deformação é a deformação que resulta da tensão., Tensão de cisalhamento e tensão de cisalhamento (que são causadas por cargas de torção) ocorrem quando uma força é aplicada paralela ou tangente a uma área. Tensão Normal e tensão normal (que são causadas por tensão e compressão) ocorrem quando uma força é aplicada normal (perpendicular) a uma área.
a torção, ou torção, induzida quando o torque é aplicado a um eixo causa uma distribuição de tensão sobre a área transversal do eixo., (Note that this is different from tensile and compressive loads, which produce a uniform stress over the object’s cross-section.)
binário vs. momento:
binário é a força aplicada a uma distância que causa uma alteração no momento angular., Um momento é também uma força aplicada a uma distância, mas não causa uma mudança no momento angular. Em outras palavras, torque faz com que um corpo gire em torno de um eixo, enquanto um momento de carga não causa rotação.a tensão de cisalhamento depende do binário aplicado, da distância ao longo do raio do eixo e do momento polar de inércia. (Note que o momento polar de inércia é uma função da geometria e não depende do material do veio.,)
τ = a força de cisalhamento (N/m2, Pa)
T = torque aplicado (Nm)
r = distância ao longo do raio do eixo (m)
J = momento polar de inércia (m4)
Quando shear stress está a ser medido na borda externa do eixo, a letra “c” às vezes é usado no lugar de “r” para indicar que o raio está em seu máximo.,
O momento polar de inércia (aka segundo momento polar de área) para um cilindro sólido é dado como:
A quantidade de cisalhamento tensão é determinada pelo ângulo de torção, a distância ao longo do raio do eixo, e o comprimento do eixo. A equação para a estirpe do cisalhamento é válida tanto nas gamas elásticas como plásticas do material. É importante notar que a tensão de cisalhamento e o comprimento do eixo são inversamente proporcionais: quanto maior o eixo, menor a tensão de cisalhamento.,
γ = tensão de cisalhamento (radianos)
r = distância ao longo do raio do eixo (m)
θ = ângulo de torção (radianos)
L = comprimento do eixo (m)
Semelhante para o módulo de elasticidade (E) de um corpo sob tensão, um eixo de torção tem uma propriedade conhecida como o módulo de elasticidade de cisalhamento (também conhecido como módulo de elasticidade de cisalhamento, ou o módulo de rigidez). O módulo de elasticidade (G) é a razão entre tensão de cisalhamento e tensão de cisalhamento., Como o módulo de elasticidade, o módulo de cisalhamento é governado pela Lei de Hooke: a relação entre tensão de cisalhamento e tensão de cisalhamento é proporcional ao limite proporcional do material.
OU
G = módulo de elasticidade de cisalhamento (Pa)
Note que o processo de paragem para um eixo de torção não é tão simples como o processo de rendimento para uma estrutura em tensão. Isto porque os corpos sujeitos a tensão experimentam uma tensão constante em toda a sua secção transversal., Portanto, a produção ocorre simultaneamente em todo o corpo.a tensão do cisalhamento varia de zero no centro do eixo até um máximo na superfície do eixo. Quando a superfície atinge o limite elástico e começa a ceder, o interior ainda exibirá comportamento elástico para alguma quantidade adicional de torque. Em algum ponto, o torque aplicado faz com que o eixo para entrar em sua região de plástico, onde a tensão aumenta enquanto torque é constante., Só quando o torque provoca um comportamento totalmente plástico é que toda a secção transversal produz resultados.
o Recurso de crédito da imagem: R+W América