UTILS.
%100 tarayıcıda
🌀

Mil Burulması Hesaplayıcı

Katı veya içi boş dairesel miller için burulma kesme gerilmesini, burulma açısını ve polar momenti torktan ya da güç ve devirden hesaplayın.

Bir birim sistemi ve kesit seçin, torku (veya güç + rpm) ve mil boyutlarını girin.

Bu araç hakkında

Mil Burulması Hesaplayıcı, tork taşıyan dairesel bir tahrik milindeki kesme gerilmesini ve burulma açısını bulur. SI (N·m, mm, GPa) veya US birimlerinde (lbf·in, in, psi) çalışın, torku doğrudan girin ya da aracın onu iletilen güç ve mil hızından türetmesine izin verin, katı veya içi boş bir kesit seçin, maksimum yüzey kesme gerilmesini, mil uzunluğu boyunca burulmayı ve polar atalet momentini verir. Her şey tarayıcınızda hesaplanır.

Polar atalet momenti, katı bir mil için J = π·d⁴ / 32 ve içi boş bir mil için J = π·(d_o⁴ − d_i⁴) / 32'dir. Dış yüzeydeki maksimum burulma kesme gerilmesi τ = T·r / J'dir; r dış yarıçaptır ve burulma açısı θ = T·L / (J·G) radyandır, dereceye dönüştürülür, burada G malzemenin kesme modülüdür (çelik ≈ 79,3 GPa, alüminyum ≈ 26 GPa, titanyum ≈ 44 GPa). Tork yerine güç girdiğinizde araç SI için T = 9550·kW / rpm veya US birimleri için T = 63025·HP / rpm standart güç-tork bağıntılarını kullanır.

Örnek olarak, 500 N·m taşıyan katı 40 mm'lik çelik bir milin J = π × 40⁴ / 32 ≈ 251.327 mm⁴'ü vardır, dolayısıyla yüzey kesme gerilmesi 500.000 N·mm × 20 mm / 251.327 ≈ 39,8 MPa'dır ve 1 m'lik bir uzunlukta yaklaşık 1,44 derece burulur. Aynı dış çaplı içi boş bir mil, çok az tork taşıdığı merkeze yakın malzemeyi kaldırır ve aynı kütlede katı bir milden neredeyse aynı dayanımı daha düşük ağırlıkta verir — bu yüzden tahrik milleri genellikle borusaldır.

Sık sorulan sorular

Burulma kesme gerilmesi nasıl hesaplanır?
Yüzey kesme gerilmesi τ = T·r / J'dir; T uygulanan tork, r dış yarıçap ve J polar atalet momentidir (katı bir mil için π·d⁴/32). Gerilme merkezde sıfır ve yüzeyde maksimumdur, dolayısıyla mil dayanımı en dış lif tarafından yönetilir.
Güç ve devirden torku nasıl elde ederim?
SI birimlerinde N·m cinsinden tork, kW cinsinden gücün 9550 katı ÷ rpm'e eşittir. US birimlerinde lbf·in cinsinden tork, HP cinsinden gücün 63025 katı ÷ rpm'e eşittir. Tork yerine güç ve hız girdiğinizde araç birim sisteminize uyan bağıntıyı uygular.
Neden içi boş bir mil kullanmalı?
Kesme gerilmesi yarıçapla arttığı için milin merkezine yakın malzeme çok az tork taşır. Onu bir delik olarak kaldırmak dayanımın çoğunu korurken ağırlığı azaltır, dolayısıyla içi boş bir milin aynı kütledeki katı bir mile göre çok daha iyi bir dayanım-ağırlık oranı vardır.
Hangi kesme modülünü kullanmalıyım?
Malzemeniz için değeri kullanın: çelik için yaklaşık 79,3 GPa, alüminyum için 26 GPa, titanyum için 44 GPa, pirinç için 37 GPa ve bakır için 45 GPa. Kesme modülü burulma açısını etkiler ama yalnızca tork ve geometriye bağlı olan kesme gerilmesini etkilemez.

Daha fazla araç