Plná hřídel
Pro plnou kruhovou hřídel platí τmax = 16T/(πD³). Obrácením vztahu se získá minimální průměr.
Praktická rada: jasně uveďte, zda zadaný moment je jmenovitý, maximální nebo již násobený součinitelem.
Dutá hřídel
Při pevném k = d/D je polární kvadratický moment πD⁴(1−k⁴)/32.
U cyklicky zatíženého hřídele bývá únavová kontrola často přísnější než statická.
Skutečné návrhové kontroly
τmax = 16T/(πD³)Výsledek je nutné doplnit kontrolou únavy, vrubů, drážek, tuhosti, kritických otáček a vyrobitelnosti.
Je to účinné, ale zvyšuje hmotnost, setrvačnost a zástavbové rozměry.
4. Plný nebo dutý?
Dutý hřídel může nabídnout dobrý poměr hmotnosti a tuhosti, protože materiál blízko osy má malý příspěvek k polárnímu momentu.
Je však nutné předepsat d/D nebo tloušťku stěny. Poté zkontrolujte výrobu, montáž, případné svary a lokální boulení.
5. Kontrolní seznam před schválením
Teoretický průměr je pouze začátek.
- Vyberte skutečně dostupný rozměr a přepočítejte.
- Zkontrolujte úhel zkroucení a tuhost.
- Zahrňte koncentrace napětí od osazení a drážek.
- Ve stejném bodě zkontrolujte kombinaci ohybu a krutu podle von Mises.
- Při proměnném momentu nebo ohybu proveďte únavovou analýzu.
- Zkontrolujte kritické otáčky, ložiska, pera a spoje.
Číselná aplikace
Příklad plné hřídele
T = 1 000 N·m a τdov = 60 MPa.
- Sjednoťte jednotky.
- Vypočítejte Dmin = [16T/(πτdov)]^(1/3).
- Zvolte větší praktický průměr.
- Přepočet: d = 31,8 mm a τ = 78,61 MPa.
Výsledek: Teoretický průměr je přibližně 44 mm; skutečná volba může být větší.
Saint-Venantův krut kruhové hřídele. Otevřít přesný zdroj ↗
Pro kontrolu a prohloubení
Přímé reference
Každý odkaz vede na přesnou stránku použitého kurzu, normy nebo publikace, nikoli na obecnou domovskou stránku.