Расчеты стержней при кручении

raschety sterzhnej pri kruchenii Блог

Нагружение стержня, при котором из всех внутренних силовых факторов в его поперечных сечениях не равен нулю только момент, вектор которого направлен вдоль оси стержня, называется кручением. Стержни, работающие в таких условиях, называются валами.

При кручении цилиндрического вала, в его поперечных сечениях возникают только касательные напряжения, и это напряженное состояние называется «чистый сдвиг». При этом, поперечные сечения вала остаются плоскими и не меняют своего размера в радиальном направлении. Так же не меняются расстояния между поперечными сечениями, но при этом они поворачиваются друг относительно друга на некоторый угол φ.

В общем случае, максимальные касательные напряжения возникают у края поперечного сечения, за исключением наружных углов, в которых касательные напряжения равны нулю. Стержень не круглого поперечного сечения испытывает депланации — точки его сечения выходят из плоскости и перемещаются вдоль оси стержня в различных направлениях.

Онлайн расчеты, представленные в данном разделе, рассматривают кручение круглого вала сплошного сечения, кручение круглого вала с отверстием, выполненным с эксцентриситетом, треугольное, прямоугольное сечение, а так же кручение стержней стандартных сечений — уголка, двутавра и швеллера.

Расчет кручения вала круглого сечения

Расчет максимальных касательных напряжений и угла поворота при кручении вала сплошного круглого сечения.

Исходные данные:

D — наружный диаметр вала, в миллиметрах;

L — длина вала, в миллиметрах;

Т — крутящий момент на валу, в ньютонах × метр;

Е — модуль упругости материала вала, в паскалях.

КРУЧЕНИЕ ВАЛА КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ

Наружный диаметр D, мм

Длина вала L, мм

Крутящий момент на валу Т, Н*м

Модуль упругости Е, Па

Максимальное касательное напряжение τ, МПа

Угол поворота φ, град

©Copyright Кайтек 2020

Максимальное касательное напряжение:

Угол поворота:

Расчет кручения вала круглого сечения с отверстием

Расчет максимальных касательных напряжений и угла поворота при кручении вала круглого сечения c отверстием.

Исходные данные:

D — наружный диаметр вала, в миллиметрах;

d — внутренний диаметр вала, в миллиметрах;

e — эксцентриситет отверстия, в миллиметрах;

L — длина вала, в миллиметрах;

Т — крутящий момент на валу, в ньютонах × метр;

Е — модуль упругости материала вала, в паскалях.

КРУЧЕНИЕ ВАЛА С ОТВЕРСТИЕМ

Наружный диаметр D, мм

Внутренний диаметр d, мм

Эксцентриситет e, мм

Длина вала L, мм

Крутящий момент на валу Т, Н*м

Модуль упругости Е, Па

Максимальное касательное напряжение τ, МПа

Угол поворота φ, град

©Copyright Кайтек 2020

Ref 8 Table 10.1

Расчет кручения стержня прямоугольного сечения

Расчет максимальных касательных напряжений и угла поворота при кручении стержня прямоугольного сечения.

Исходные данные:

a — длина сечения стержня, в миллиметрах;

b — высота сечения стержня, в миллиметрах;

L — длина стержня, в миллиметрах;

Т — крутящий момент, в ньютонах × метр;

Е — модуль упругости материала стержня, в паскалях.

КРУЧЕНИЕ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СТЕРЖНЯ

Длина сечения a, мм

Высота сечения b, мм

Длина стержня L, мм

Крутящий момент Т, Н*м

Модуль упругости Е, Па

Максимальное касательное напряжение τ, МПа

Угол поворота φ, град

©Copyright Кайтек 2020

Ref 8 Table 10.1

Расчет кручения стержня треугольного сечения

Расчет максимальных касательных напряжений и угла поворота при кручении стержня треугольного равнобедренного сечения.

Исходные данные:

a — длина основания сечения стержня, в миллиметрах;

b — длина боковой стороны сечения стержня, в миллиметрах;

L — длина стержня, в миллиметрах;

Т — крутящий момент, в ньютонах × метр;

Е — модуль упругости материала стержня, в паскалях.

КРУЧЕНИЕ СТЕРЖНЯ ТРЕУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ

Длина основания a, мм

Длина боковой стороны b, мм

Длина стержня L, мм

Крутящий момент Т, Н*м

Модуль упругости Е, Па

Максимальное касательное напряжение τ, МПа

Угол поворота φ, град

©Copyright Кайтек 2020

Ref 8 Table 10.1

Расчет кручения стержня прямоугольного сечения с тонкой стенкой

Расчет максимальных касательных напряжений (τ на стороне b иτ1 на стороне a) и угла поворота при кручении стержня прямоугольного сечения с тонкой стенкой.

Исходные данные:

a — длина сечения сечения стержня, в миллиметрах;

b — высота сечения стержня, в миллиметрах;

s — толщина стенки стержня на стороне b, в миллиметрах;

s1 — толщина стенки стержня на стороне a, в миллиметрах;

L — длина стержня, в миллиметрах;

Т — крутящий момент, в ньютонах × метр;

Е — модуль упругости материала стержня, в паскалях.

КРУЧЕНИЕ ТОНКОСТЕННОГО ПРЯМОУГОЛЬНОГО СТЕРЖНЯ

Длина сечения a, мм

Высота сечения b, мм

Толщина сечения s, мм

Толщина сечения s1, мм

Длина балки L, мм

Крутящий момент Т, Н*м

Модуль упругости Е, Па

Максимальное касательное напряжение τ, МПа

Максимальное касательное напряжение τ1, МПа

Угол поворота φ, град

©Copyright Кайтек 2020

Ref 8 Table 10.1

Расчет кручения уголка

Расчет максимальных касательных напряжений и угла поворота при кручении уголка.
Стержни таких поперечных сечений как уголок, швеллер, двутавр никогда не предназначаются для передачи крутящего момента, но в некоторых случаях могут испытывать крутящие нагрузки вследствие особенностей общей геометрии конструкции.

Исходные данные:

a — высота уголка, в миллиметрах;

b — ширина уголка, в миллиметрах;

b, d — толщина полок уголка, в миллиметрах;

r — радиус закругления полок, в миллиметрах;

L — длина стержня, в миллиметрах;

Т — крутящий момент, в ньютонах × метр;

Е — модуль упругости материала стержня, в паскалях.

Высота уголка а, мм

Ширина уголка с, мм

Толщина полки b, мм

Толщина полки d, мм

Радиус закругления r, мм

Длина балки L, мм

Крутящий момент Т, Н*м

Модуль упругости Е, Па

Максимальное касательное напряжение τ, МПа

Угол поворота φ, град

©Copyright Кайтек 2020

Ref 8 Table 10.1

Расчет кручения швеллера

Расчет максимальных касательных напряжений и угла поворота при кручении швеллера.

Исходные данные:

a — ширина швеллера, в миллиметрах;

с — высота швеллера, в миллиметрах;

b — толщина полки, в миллиметрах;

d — толщина стенки, в миллиметрах;

r — внутренний радиус закругления, в миллиметрах;

L — длина стержня, в миллиметрах;

Т — крутящий момент, в ньютонах × метр;

Е — модуль упругости материала стержня, в паскалях.

Ширина швеллера а, мм

Высота швеллера с, мм

Толщина полки b, мм

Толщина полки d, мм

Радиус закругления r, мм

Длина балки L, мм

Крутящий момент на Т, Н*м

Модуль упругости Е, Па

Максимальное касательное напряжение τ, МПа

Угол поворота φ, град

©Copyright Кайтек 2020

Ref 8 Table 10.1

Расчет кручения двутавра

Расчет максимальных касательных напряжений и угла поворота при кручении двутавра.

Оцените статью
AUTO-EL-86.ru
Добавить комментарий