Mil Eğilme ve Burulma Birleşik Gerilme Hesaplama

Eğilme ve burulma birlikte nasıl hesaplanır?

Kasnak, dişli ya da zincir dişlisi taşıyan bir mil aynı anda hem eğilir hem burulur. Dolu dairesel kesitte eğilme gerilmesi σ = 32 × M / (π × d³), burulma kayma gerilmesi τ = 16 × T / (π × d³) olur. İkisi de dış yüzeyde en büyüktür ve aynı noktada birleşir.

Bu iki gerilme doğrudan toplanmaz. Sünek malzemelerde akmayı tahmin etmek için iki ölçüt kullanılır:

• En büyük kayma gerilmesi: τmax = 16 / (π × d³) × √(M² + T²). Akma, τmax akma dayanımının yarısına ulaşınca başlar.
• Von Mises: σ' = 16 / (π × d³) × √(4 × M² + 3 × T²). Akma, σ' akma dayanımına ulaşınca başlar.

Birincisi biraz daha temkinlidir. Araç iki sonucu da verir.

Örnek

Bir kesitte eğilme momenti 300 N·m, tork 400 N·m, akma dayanımı 300 MPa ve istenen emniyet katsayısı 2 olsun. √(300² + 400²) = 500 N·m bulunur. d³ = 32 × 2 × 500 000 / (π × 300) = 33 953 mm³ ve d = 32.4 mm çıkar. Von Mises ölçütü 31.5 mm verir. Bir üst standart çap olarak 35 mm seçilebilir.

Sınırlar

Bu statik bir denetimdir. Dönen millerde eğilme gerilmesi her turda çekmeden basmaya döndüğü için hasar çoğu zaman yorulmayla olur ve yorulma hesabı daha büyük çap ister. Kama yuvaları ve faturalar da gerilmeyi yerel olarak yükseltir. Sonucu ön boyutlandırma olarak kullanın, nihai tasarımda yorulma, sehim ve kritik devir denetimlerini yapın.