Mil Burulma ve Çap Hesaplama

Mil çapı burulmaya göre nasıl bulunur?

Tork ileten dairesel bir milde kayma gerilmesi merkezde sıfırdır ve dış yüzeyde en büyük değerini alır: τ = T × (d / 2) / J. Dolu milde polar atalet momenti J = π × d⁴ / 32 olduğundan gerilme τ = 16 × T / (π × d³) biçiminde yazılır. İzin verilen kayma gerilmesi biliniyorsa gereken çap doğrudan çıkar: d = ∛(16 × T / (π × τ)).

Boru milde iç çapın dış çapa oranı k ise formüllerde d³ yerine d³ × (1 − k⁴) gelir. Malzemenin merkeze yakın kısmı az gerilme taşıdığı için boru mil aynı ağırlıkta daha büyük tork iletir.

Burulma açısı

Milin iki ucu arasındaki dönme farkı θ = T × L / (G × J) ile bulunur ve radyan cinsindendir. G kayma modülüdür, çeliklerde yaklaşık 80 GPa alınır. Uzun millerde ve hassas tahriklerde gerilme uygun olsa bile burulma açısı fazla çıkabilir.

Örnek

500 N·m tork ileten dolu bir milde izin verilen kayma gerilmesi 40 MPa olsun. d³ = 16 × 500 000 / (π × 40) = 63 662 mm³ ve d = 39.9 mm bulunur. Bir üst standart çap olarak 40 mm seçilebilir. 1 m boyda burulma açısı 1.43 derece çıkar.

Sınırlar

Gerçek millerde tork çoğu zaman eğilmeyle birlikte gelir, kama yuvaları ve faturalar gerilmeyi yerel olarak yükseltir ve yük dönme boyunca değişir. Bu araç yalnız düzgün kesitte statik burulmayı verir. Eğilme varsa birleşik hesap, değişken yük varsa yorulma hesabı gerekir.