Arbore plin
Pentru o secțiune circulară plină, τmax = 16T/(πD³), de unde rezultă Dmin.
Sfat practic: documentați clar dacă cuplul introdus este nominal, maxim sau deja factorizat.
Arbore tubular
Cu k = d/D, expresia include factorul 1−k⁴. Cuplul și tensiunea singure nu determină ambele diametre.
Pentru un arbore solicitat ciclic, o abordare la oboseală este adesea mai restrictivă decât o verificare statică.
Alegerea dimensiunii reale
τmax = 16T/(πD³)Se alege o dimensiune disponibilă mai mare și se repetă verificarea tensiunii, rigidității și oboselii.
Este eficient, dar mărește masa, inerția și gabaritul.
4. Plin sau tubular?
Un arbore tubular poate oferi un compromis bun masă–rigiditate deoarece materialul din apropierea axei contribuie puțin la momentul polar.
Totuși, raportul d/D sau grosimea peretelui trebuie impusă. Verificați apoi fabricația, montajul, eventualele suduri și flambajul local.
5. Listă de verificare înainte de aprobare
Diametrul teoretic este doar începutul.
- Selectați o dimensiune disponibilă în realitate și recalculați.
- Verificați unghiul de răsucire și rigiditatea.
- Includeți concentrațiile de tensiune datorate umerilor și canalelor.
- Verificați încovoierea plus torsiunea cu Von Mises în același punct.
- Efectuați analiza la oboseală dacă torsiunea sau încovoierea variază.
- Verificați turația critică, rulmenții, canalele de pană și îmbinările.
Aplicație numerică
Exemplu pentru arbore tubular
T = 2 kN·m, τadm = 80 MPa și k = 0,6.
- Aplicați formula pentru Dmin.
- Rotunjiți în sus diametrul exterior.
- Calculați d = kD și verificați tensiunea.
- Recalculați d = 31,8 mm și τ = 78,61 MPa.
Rezultat: Dmin ≈ 52,69 mm; o alegere preliminară este D = 53 mm.
Torsiunea elastică a arborilor circulari. Consultați sursa exactă ↗
Pentru verificare și aprofundare
Referințe directe
Fiecare link duce la pagina exactă a cursului, standardului sau publicației utilizate, nu la o pagină principală generică.