Uncategorized

Xoắn trong chi tiết có mặt cắt ngang không tròn

Xoắn trong chi tiết có mặt cắt ngang không tròn
Ảnh hưởng của xoắn đến các chi tiết có mặt cắt ngang không tròn hoàn toàn khác so với các chi tiết có mặt cắt ngang tròn.

Tuy nhiên hầu hết các thông số sử dụng trong thiết kế máy là ứng suất lớn nhất và góc xoắn của những chi tiết như vậy.

Công thức ứng với những tiết diện đó có thể được biểu diễn tương tự như dạng của những chi tiết có mặt cắt ngang tròn (trục tròn đặc và rỗng).

Có thể sử dụng hai công thức sau đây:
Ứng suất xoắn:

max = T/Q (3-12)

Góc xoắn với mặt cắt không tròn:

 = TL/GK (3-13)

Chú ý rằng công thức (3-12) và (3-13) tương tự với công thức (3-10) và (3-11), với sự thay thế của Q cho ZP và K cho J. Tham khảo phương pháp xác định các giá trị của K và Q cho một vài kiểu mặt cắt ngang sử dụng trong thiết kế máy trên hình 3-10. Những giá trị này là gần đúng chỉ khi hai đầu của chi tiết tự do biến dạng. Nếu một trong hai đầu cố định, như hàn với một kết cấu đặc, ứng suất và góc xoắn thu được sẽ hoàn toàn khác. (xem tham khảo 2, 4, và 6.)

 

Ví dụ 3-8 Một trục đường kính 2.50 in đỡ một đĩa xích có một đầu được phay dạng hình vuông cho phép lắp tay quay.Hình vuông đó có cạnh là 1.75 in. Tính ứng suất xoắn lớn nhất trên phần hình vuông của trục khi mômen xoắn trên trục là 15 000 lb.in

Ngoài ra, nếu chiều dài của đoạn tiết diện vuông là 8.00 in, tính góc xoắn trên đoạn đó.
Vật liệu trục là thép có G = 11.5 

Lời giải:

Vấn đề: Tính ứng suất xoắn lớn nhất và góc xoắn trong trục.
Đã cho: T = 15 000 lb.in; chiều dài L = 8.00 in; Trục vuông cạnh a = 1.75 in; G = 11.5 
Tính toán: Hình 3-10 chỉ ra phương pháp tính giá trị của Q và K để sử dụng trong công
thức (3-12) và (3-13).
Kết quả: Q = 0.208a3 = (0.208)(1.75 in)3 = 1.115 in3 K = 0.141a4 = (0.141)(1.75 in)4 = 1.322 in4
Bây giờ có thể tính ứng suất và biến dạng

T  15000lb.in

= 13 460 psi

max = Q

(1.115in3)

TL
 = GK

 (15000lb.in)(8.00in) (11.5 106 lb / in2)(1.322 in4)

= 0.0079 rad

Chuyển góc xoắn sang độ:  = (0.0079 rad)(1800/ rad) = 0.4520

Nhận xét: Trên chiều dài 8.00 in, đoạn tiết diện vuông của trục bị xoắn 0.4520. Ứng suất tiếp lớn nhất là 13 460 psi, và nó xuất hiện tại trung điểm của mỗi cạnh như đã chỉ trên hình 3-10.

 asdkasodko

Hình 3-10 Phương pháp xác định K và Q cho một vài loại mặt cắt ngang

 

Post Comment