محاسبه صلبیت یک شفت دایره ای. قطر شفت را از شرایط استحکام تعیین می کنیم. پیچ خوردگی میله گرد - نمودار طراحی
وضعیت صلبیت پیچشی: .
شرایط سختی پیچشی: 
.
از شرایط استحکام و صلبیت می توان ابعاد مقطع را تعیین کرد. مقادیر نهایی قطر باید مطابق با GOST (30، 35، 40، 45، 50، 55، 60، 65، 70، 75، 80، 85، 90، 95، 100، 105، 110) به نزدیکترین استاندارد گرد شوند. ، 115، 120، 125، 130، 135، 140، 145، 150، 155، 160).
برای اطمینان از استحکام و استحکام همزمان، از بین دو قطر پیدا شده بزرگتر را انتخاب می کنیم.
مثال 1. برای یک محور انتقال فولاد با مقطع ثابت در طول آن و چرخش با سرعت زاویه ای ثابت. نموداری از گشتاورها بسازید، قطر شفت مورد نیاز را از محاسبات استحکام و صلبیت تعیین کنید، با این فرض که سطح مقطع شفت دایره ای و سطح مقطع شفت حلقه ای با نسبت قطر . مقایسه کنید که چند بار یک شفت با مقطع حلقوی سبکتر از یک شفت جامد خواهد بود. تایید کنید: [τ به ] = 30 مگاپاسکال R 2 = 0.5 R 1, آر 3 = 0.3 R 1 آر 4 = 0.2 R 1
جی= 8·10 4 MPa [φ 0 ] = 0.02 راد در متر
|
داده شده: آر 2 = 52 کیلو وات آر 3 = 50 کیلو وات آر 4 = 20 کیلو وات آر 1 = 132 کیلو وات ω = 20 راد در ثانیه |
T 3 T 1 T 2 T 4
3.6·10 3 10 3 ep Mk، Nּ متر – 2.510 3 |
راه حل:
گشتاورها را تعیین کنید.
شفت را به بخش هایی تقسیم می کنیم و مقدار گشتاور را در هر قسمت تعیین می کنیم.
ما نمودار گشتاورها را می سازیم.
قطر شفت را از شرایط استحکام و صلبیت تعیین می کنیم.
بخش خطرناک، بخش است IIم به حداکثر = 3.6· 10 3 ن· متر
مقطع شفت - دایره
ما می پذیریم د= 85 میلی متر
ما می پذیریم د 1 = 70 میلی متر
قطر مورد نیاز بر اساس قدرت بزرگتر بود، بنابراین ما می پذیریم د 1 = 85 میلی متر.
بخش شفت - حلقه
قطر شفت را از شرایط استحکام تعیین می کنیم:
ما می پذیریم D=105 میلی متر.
قطر شفت را از روی سفتی تعیین می کنیم:
ما می پذیریم D= 80 میلی متر
قطرهای مورد نیاز در نهایت بر اساس استحکام گرفته می شود
مثال 2.
برای یک شفت فولادی (شکل 11، آ) از شرایط استحکام، قطرهای مورد نیاز هر مقطع و زوایای پیچش این مقاطع را تعیین کنید. سرعت زاویه ای شفت را در نظر بگیرید
= 100 راد بر ثانیه، ولتاژ مجاز [
] = 30 مگاپاسکال، مدول الاستیسیته برشی جی= 0.8 10 5 مگاپاسکال. 
هنگام محاسبه قدرت در پیچش (و همچنین در کشش)، سه مشکل قابل حل است:
الف) محاسبه تأیید - بررسی کنید که آیا شفت می تواند بار اعمال شده را تحمل کند.
ب) محاسبه طراحی - ابعاد شفت را بر اساس قدرت آن تعیین کنید.
ج) محاسبه بر اساس ظرفیت باربری - تعیین حداکثر گشتاور مجاز.
1) با استفاده از نمودار شفت و گشتاورهای پیچشی وارد بر آن، نمودار گشتاورهای داخلی در بخش های جداگانه ساخته می شود.
2) ماده را برای شفت محاسبه شده انتخاب کنید و تنش مجاز را برای این ماده تعیین کنید، به عنوان مثال، طبق فرمول (5.9)، .
3) برای بخش شفت با حداکثر مقدار مدول گشتاور، شرایط مقاومت پیچشی را یادداشت کنید.
محاسبه طراحی بر اساس شرایط استحکام بر اساس رابطه زیر انجام می شود:
برای یک بخش دایره ای جامد، از اینجا می توانیم عبارتی برای تعیین قطر شفت از شرایط استحکام آن بنویسیم:
برای بخش حلقوی
پس از تعیین ابعاد شفت از شرایط استحکام، شفت را برای صلبیت بررسی کنید.
شرایط صلبیت مستلزم آن است که حداکثر زاویه پیچ نسبی کمتر یا در حالت شدید برابر با زاویه پیچ مجاز در واحد طول شفت باشد، یعنی.
از شرایط استحکام، می توان گشتاور قطبی مقاومت بخش را که برای اطمینان از استحکام لازم است، و از آن قطر شفت را پیدا کرد:
ولی Wp = 0,2د 3، از همین رو
از فرمول (5.11) می توانید گشتاور قطبی مورد نیاز اینرسی مقطع و از آن قطر شفت را پیدا کنید.
در این فرمول، زاویه پیچ نسبی مجاز باید بر حسب رادیان بیان شود. اگر این زاویه بر حسب درجه داده شود، آنگاه رابطه برای تعیین IPبه این صورت خواهد بود:
ولی IP = 0,1د 4، بنابراین
از بین دو قطر محاسبه شده با استفاده از فرمول های (5.12) و (5.13)، قطر بزرگتر به عنوان قطر نهایی انتخاب می شود که معمولاً به میلی متر کامل گرد می شود.
در مورد محاسبه ابعاد یک شفت از مقطع حلقوی برای یک نسبت معین از داخلی دقطر داخلی و خارجی د،آن ها برای یک پارامتر معین k = d vn /dفرمول (5.12) و (5.13) به شکل زیر است:
مثال 4.
قطر قدرت انتقال شفت جامد را انتخاب کنید ن=450 اسب بخار در سرعت چرخش n=300 دور در دقیقه زاویه پیچ نباید از یک درجه در هر 2 متر طول شفت تجاوز کند. MPa، MPa.
راه حل.
گشتاور از معادله تعیین می شود
قطر شفت با توجه به شرایط مقاومت از معادله تعیین می شود
قطر شفت با توجه به شرایط صلبیت از معادله تعیین می شود
ما اندازه بزرگتر 0.112 متر را انتخاب می کنیم.
مثال 5.
دو شفت با استحکام مساوی از یک ماده، با طول یکسان ساخته شده اند که گشتاور یکسانی را منتقل می کنند. یکی از آنها توپر و دیگری توخالی با ضریب حفره است. شفت جامد چند برابر سنگین تر از شفت توخالی است؟
راه حل.
شفت هایی با استحکام مساوی ساخته شده از مواد مشابه، شفت هایی در نظر گرفته می شوند که در آن ها، در گشتاورهای یکسان، حداکثر تنش های مماسی یکسان ایجاد می شود.
شرط استحکام برابر به شرط ممان های مقاومت برابر تبدیل می شود:
از کجا تهیه کنیم:
نسبت وزن دو شفت برابر است با نسبت سطح مقطع آنها:
با جایگزینی نسبت قطرها در این معادله از شرط استحکام برابر، به دست می‌آییم
همانطور که این نتیجه نشان می دهد، یک شفت توخالی که از نظر استحکام یکسان است، دو برابر سبک تر از یک شفت جامد است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که به دلیل قانون خطی توزیع تنش های مماسی در امتداد شعاع شفت، لایه های داخلی بارگذاری نسبتاً کمی دارند.
مثال 6.
اگر قطر شفت جامد d=0.15 متر، تعداد دور شافت در دقیقه n=120، مدول برشی و زاویه پیچش مقطع شافت به طول 7.5 متر باشد، توان انتقال یافته توسط شفت را بر حسب کیلووات بیابید. برابر با 1/15 رادیان.
راه حل.
از فرمول
بیایید توان ارسالی را تعیین کنیم
مثال 7.
تعیین کنید اگر یک سوراخ مرکزی در شفت ایجاد شود، حداکثر تنش روی شفت در طول پیچش به چه درصدی افزایش می یابد (C = 0.4).
راه حل.
با فرض، عبارات زیر را برای تنش شفت های توپر و توخالی به دست می آوریم:
اختلاف ولتاژ مورد نظر
مثال 8.
شفت قطر جامد را تعویض کنید د= 300 میلی متر با محور توخالی با استحکام مساوی با قطر بیرونی = 350 میلی متر. قطر داخلی شفت توخالی را بیابید و وزن این شفت ها را با هم مقایسه کنید.
راه حل.
بیشترین تنش های مماسی در هر دو شفت باید با یکدیگر برابر باشند:
از اینجا ضریب را تعیین می کنیم با
قطر داخلی شفت توخالی
نسبت وزن ها برابر است با نسبت سطح مقطع:
از مثال‌های 5 و 6 مشخص می‌شود که تولید شفت‌های توخالی، یعنی. شفت هایی که قسمت داخلی با بار کم در آن ها برداشته می شود، وسیله ای بسیار موثر برای کاهش هزینه های مواد و در نتیجه کاهش وزن شفت ها است. در این حالت، بیشترین تنش های ایجاد شده در یک شفت توخالی با حداکثر تنش ها در یک شفت جامد با همان قطر خارجی تفاوت کمی دارد.
بنابراین در مثال 5، به دلیل حفاری در , که شفت را 16% سبک می کند، حداکثر تنش ها در الیاف بیرونی شفت توخالی تنها 2.6% افزایش یافته است. در مثال 6، یک شفت توخالی با مقاومت برابر، اما با قطر بیرونی کمی بزرگتر در مقایسه با یک شفت جامد، 53.4٪ سبکتر از یک شفت جامد است. این مثال‌ها به وضوح منطقی بودن استفاده از شفت‌های توخالی را نشان می‌دهند که به طور گسترده در برخی از حوزه‌های مهندسی مکانیک مدرن، به‌ویژه در موتورسازی استفاده می‌شود.
مثال 9.
روی یک بخش از یک شفت گرد جامد D= گشتاور اعمال شده 10 سانتی متر تی= 8 کیلو نیوتن متر استحکام و استحکام شفت را بررسی کنید اگر τ adm = 50 مگاپاسکال، به t adm = 0.5 درجه بر متر و مدول برشی جی= 0.8∙10 5 مگاپاسکال.
راه حل.
شرط استحکام ایمن
بیان کرده است ک t در بعد deg/m دریافت می کنیم
که از زاویه تابش نسبی مجاز Kt adm = 0.5 درجه بر متر 16% فراتر می رود.
در نتیجه، استحکام شفت تضمین می شود τ m ax = 40.75 MPa< 50 МПа, а жёсткость не обеспечена.
مثال 10.
شفت فولادی با بخش حلقه D= 10 سانتی متر، د=8 سانتی متر با یک لحظه بارگذاری می شود که باعث τ max =τ adm =70 مگاپاسکال می شود. اگر این شفت با یک شفت گرد جامد با قطر 8 سانتی متر جایگزین شود (مواد حفظ شود) چه اتفاقی می افتد.
راه حل.
حداکثر تنش برشی در شفت
برای یک بخش حلقوی و برای یک شفت جامد 
. با توجه به شرایط برای یک شفت حلقوی τ
حداکثر = 70 مگاپاسکال، بدیهی است که برای یک شفت با مقطع جامد، حداکثر تنش ها به اندازه ای که ممان مقاومت آن کمتر باشد، بیشتر خواهد بود.
مثال 11.
برای یک شفت جامد (مثال 10)، تعیین کنید که آیا تغییر شکل های پلاستیکی ظاهر شده است، اگر مشخص شود که n adm = 1.8 است؟
راه حل.
برای مواد پلاستیکی n adm =τ max /τ adm، بنابراین τ у =70∙1.8=126 مگاپاسکال.
تنش های عملیاتی از استحکام تسلیم فراتر رفت و در نتیجه تغییر شکل های پلاستیکی ایجاد شد.
مثال 12.
گشتاورهای پیچشی روی شفت فولادی اعمال می شود (شکل 5.10 را ببینید): M 1، M 2، M 3، M 4. ضروری:
1) نمودار گشتاورها را بسازید.
2) برای یک مقدار معین، قطر شفت را بر اساس قدرت تعیین کنید و مقدار آن را به نزدیکترین مقدار بزرگتر گرد کنید، به ترتیب برابر با: 30، 35، 40، 45، 50، 60، 70، 80، 90، 100 میلی متر. ;
3) نمودار زوایای پیچش را بسازید.
4) بزرگترین زاویه نسبی پیچش را پیدا کنید.
داده شده: م 1 = م 3 = 2 کیلو نیوتن متر، م 2 = م 4 = 1.6 کیلو نیوتن متر، a = b = c= 1.2 متر، = 80 مگاپاسکال.
شکل 5.10
راه حل.
1. نمودار گشتاورها را بسازید.
هنگام ساختن نمودارها م kr ما قانون علامت زیر را می پذیریم: گشتاور در صورتی مثبت در نظر گرفته می شود که هنگام نگاه کردن به انتهای قسمت برش تیر، لحظه ای که روی آن عمل می کند به نظر برسد که در جهت عقربه های ساعت است.
گشت و گذارهای ناشی از مقطع تیرها با استفاده از روش بخش از گشتاورهای خارجی تعیین می شوند. بر اساس روش مقطع، گشتاور در یک مقطع دلخواه تیر از نظر عددی برابر است با مجموع جبری ممان‌های پیچشی خارجی اعمال شده به تیر در یک طرف مقطع مورد نظر.
برای تیرهایی که دارای یک انتهای ثابت (جاسازی شده) و یک انتهای آزاد هستند، بیان گشتاورهای تمام مقاطع بر حسب گشتاورهای خارجی اعمال شده در سمت مقطع مورد نظر که انتهای آزاد روی آن قرار دارد، راحت است. این به شما امکان می دهد بدون محاسبه گشتاور راکتیو موجود در آب بندی، گشتاورها را تعیین کنید.
برای ایجاد نمودار گشتاورها، لازم است مقادیر گشتاور در هر بخش از شفت را بیابید.
بخش اول ( KD):
بخش دوم ( SD):
بخش سوم ( NE):
بخش چهارم ( VA):
بر اساس معنای این لحظات، یک نمودار می سازیم م kr در مقیاس انتخاب شده ارزش های مثبت مموارد cr را به سمت بالا قرار می دهیم، موارد منفی را از خط صفر نمودار پایین می آوریم (شکل 5.11 را ببینید). میلی متر گشتاور - 40 نیوتن متر مدول برشی مواد لوله
5.1 (گزینه 08)
دستورالعمل: دنده های P 2 = 0.5P 1، P 3 = 0.3P 1 و P 4 = 0.2P1 را به قدرت برسانید. مقدار قطر محاسبه شده حاصل (بر حسب میلی متر) را به نزدیکترین عدد بزرگتر که به 0، 2، 5، 8 یا ST SEV 208-75 [τ]=30 مگاپاسکال ختم می شود، گرد کنید.
جدول 20 - داده های اولیه
| شماره وظیفه و نمودارها در شکل 35 | R، کیلووات | ω، راد/ثانیه | فاصله بین قرقره ها، متر | ||
| l 1 | l 2 | ل 3 | |||
| 100.X | 28 | 26 | 0,2 | 0,1 | 0,3 |
پاسخ: d 1 = 45.2 میلی متر، d 2 = 53.0 میلی متر، d 3 = 57.0 میلی متر، φ I = 0.283º، φ II = 0.080º، φ III = 0.149º.
5.2
د) قطر شفت را با گرفتن [σ]=60 N/mm² (در مسئله 117) و با فرض F r = 0.4F t تعیین کنید. در مسئله 117، محاسبه بر اساس فرضیه بزرگترین تنش های مماسی انجام می شود. 
جدول 22 - داده های اولیه
| شماره وظیفه و نمودارها در شکل 37 | گزینه | R، کیلووات | ω 1، راد/ثانیه |
| 117.VII | 08 | 8 | 35 |
پاسخ: R By = 7145 H، R Ay = 3481 H، d = 51 mm.
5.3 برای یک شفت فولادی با سطح مقطع ثابت (شکل 7.17)، توان انتقال P (kW) با سرعت زاویه ای ω (rad/s) (مقادیر عددی این مقادیر را برای نسخه خود از جدول 7.4 بگیرید):
الف) اجزای عمودی و افقی واکنش بلبرینگ را تعیین کنید.
ب) نمودار گشتاورها را بسازید.
ج) نمودار لنگرهای خمشی در سطوح عمودی و افقی را بسازید.
د) قطر شفت را با گرفتن [σ]=70 مگاپاسکال (در مسائل 41، 43، 45، 47، 49) یا [σ] = 60 مگاپاسکال (در مسائل 42، 44، 46، 48، 50) انتخاب کنید. برای نیروهای وارد بر چرخ دنده، F r = 0.36F t، برای کشش تسمه S 1 = 2S 2. در مسائل 42، 44، 46، 48، 50، محاسبه بر اساس فرضیه انرژی پتانسیل تغییر شکل و در مسائل 41، 43، 45، 47، 49 با توجه به فرضیه بیشترین تنش های مماسی انجام می شود. 
جدول 22 - داده های اولیه
| شماره کار و نمودارها در شکل 7.17 | گزینه | R، کیلووات | ω، راد/ثانیه |
| مسئله 45، طرح پنجم | 47 | 30 | 24 |
پاسخ: R By =4000 H، R Ay =14000 H، d = 64 mm.
5.4 برای یکی از طرح ها (شکل 35، جدول 20)، یک نمودار گشتاور بسازید. قطر شفت را در هر بخش و زاویه کامل پیچش را تعیین کنید.
دستورالعمل: دنده های P 2 = 0.5P 1، P 3 = 0.3P 1 و P 4 = 0.2P 1 را به قدرت برسانید. مقدار قطر محاسبه شده حاصل (بر حسب میلی متر) را به نزدیکترین عدد بزرگتر که به 0، 2، 5، 8 یا ST SEV 208-75 [τ]=30 مگاپاسکال ختم می شود، گرد کنید. 
جدول 20
| شماره کار و نمودار در شکل 35 | گزینه | R، کیلووات | ω، راد/ثانیه | فاصله بین قرقره ها، متر | ||
| l 1 | l 2 | ل 3 | ||||
| 91.I | 29 | 20 | 30 | 0,2 | 0,9 | 0,4 |
پاسخ: d 1 = 28.5 میلی متر، d 2 = 43.2 میلی متر، d 3 = 48.5 میلی متر، φ I = 0.894º، φ II = 0.783º، φ III = 0.176º.
5.5 برای یک محور فولادی با مقطع ثابت با یک چرخ دنده (شکل 37)، توان انتقال P (kW) با سرعت زاویه ای ω 1 (rad/s) (مقادیر عددی این مقادیر را برای نسخه خود از جدول 22 بگیرید. ):
الف) اجزای عمودی و افقی واکنش بلبرینگ را تعیین کنید.
ب) نمودار گشتاورها را بسازید.
ج) نمودار لنگرهای خمشی در سطوح عمودی و افقی را بسازید.
د) قطر شفت را با گرفتن [σ]=70 N/mm² (در مسئله 112) و با فرض F r = 0.4F t تعیین کنید. در مسئله 112، محاسبه بر اساس فرضیه انرژی پتانسیل تغییر شکل انجام شده است. 
جدول 22
| شماره کار و نمودار در شکل 37 | گزینه | R، کیلووات | ω 1، راد/ثانیه |
| 112.II | 29 | 20 | 50 |
پاسخ: R توسط = 1143 H، R Ay = 457 H، d = 40.5 میلی متر.
ابعاد مقطع شفت (شکل 1) را با توجه به شرایط مقاومت انتخاب کنید. در مقاطع از مقطع 1 تا مقطع 3 و از قسمت 5 تا مقطع 6، قطر بیرونی شفت به دلایل طراحی باید یک اندازه باشد.
در مقطع از مقطع 1 تا مقطع 2 شفت دارای مقطع حلقوی با n=d B /d=0.4 است. در مقاطع از بخش 3 تا بخش 5، شفت فقط با توجه به شرایط مقاومت انتخاب می شود.
M = 1 kN∙m، [τ] = 80 مگاپاسکال.
راه حل
ما شفت را به بخش های قدرت تقسیم می کنیم و یک نمودار گشتاور می سازیم (شکل 1، ب).
قطر شفت را تعیین کنید. در بخش های I، II و V، قطر بیرونی شفت یکسان است. برای آنها، نمی توان مقطعی را با بالاترین مقدار تنش مماسی از قبل تعیین کرد، زیرا مقاطع مختلف دارای انواع مختلف مقطع هستند: مقطع I دایره ای است، مقطع II و V گرد یکپارچه هستند.
لازم است به طور جداگانه، با توجه به شرایط استحکام، قطر برای هر نوع مقطع برای پر بارترین بخش قدرت (یعنی قسمتی که حداکثر مقدار مطلق گشتاور روی آن عمل می کند) تعیین شود. در نهایت بزرگترین قطر بدست آمده را می پذیریم.
برای بخش با مقطع حلقه:
برای یک محور با مقطع جامد
در نهایت بزرگترین مقدار قطر حاصل را می پذیریم که به نزدیکترین مقدار کل گرد شده است:
d 1 = d 2 = d 5 = 61 mm;
d B1 = n∙d 1 = 0.4∙61 = 24.4 میلی متر.
بیشترین ولتاژی که در این نواحی عمل می کند عبارت است از:
قطر شفت در بخش III (M K3 = 5M = 5 kNm).
پیچ خوردگی میله با مقطع دایره ای - وضعیت مشکل
چهار ممان پیچشی خارجی به یک شفت فولادی با سطح مقطع ثابت اعمال می شود (شکل 3.8): kN m; kN m; kN m; کیلونیوتن متر طول بخش های میله: متر; m, m, m مورد نیاز: نمودار گشتاورها را بسازید، قطر شفت را در kN/cm2 تعیین کنید و نمودار زوایای پیچش مقطع میله را بسازید.
پیچ خوردگی میله گرد - نمودار طراحی
برنج. 3.8
راه حل مشکل پیچش میله گرد
گشتاور راکتیو ایجاد شده در یک مهر و موم صلب را تعیین کنید
بیایید لحظه ای را در تعبیه تعیین کنیم و آن را به عنوان مثال در خلاف جهت عقربه های ساعت (هنگامی که به سمت محور z نگاه می کنیم) هدایت کنیم.
بیایید معادله تعادل شفت را بنویسیم. در این مورد، از قانون علامت زیر استفاده می کنیم: ممان های پیچشی خارجی (لمان های فعال و همچنین ممان راکتیو در آب بندی)، چرخش شفت در خلاف جهت عقربه های ساعت (هنگامی که به آن به سمت محور z نگاه می کنیم) مثبت در نظر گرفته می شوند.
علامت مثبت در عبارتی که به دست آوردیم نشان می دهد که ما جهت گشتاور راکتیو ایجاد شده در مهر و موم را حدس زده ایم.
ما نمودار گشتاورها را می سازیم
به یاد بیاوریم که گشتاور داخلی ایجاد شده در مقطع معینی از میله برابر است با مجموع جبری ممان های پیچشی خارجی اعمال شده به هر یک از قسمت های میله مورد بررسی (یعنی به سمت چپ یا راست عمل می کند. از بخش ساخته شده). در این حالت، ممان پیچشی خارجی، که قسمت مورد نظر میله را در خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخاند (هنگامی که به مقطع نگاه می‌کنیم)، با علامت «بعلاوه» و در طول مسیر با علامت «منهای» در این جمع جبری گنجانده می‌شود. " امضا کردن.
بر این اساس، گشتاور داخلی مثبت، در جهت خنثی کردن ممان‌های پیچش خارجی، در جهت عقربه‌های ساعت (هنگامی که به مقطع نگاه می‌کنیم) هدایت می‌شود و منفی در خلاف جهت عقربه‌های ساعت است.
طول میله را به چهار قسمت تقسیم می کنیم (شکل 3.8، a). مرزهای مقاطع آن مقاطعی هستند که در آنها ممان های خارجی اعمال می شود.
در هر چهار قسمت میله یک قسمت در یک مکان تصادفی ایجاد می کنیم.
بخش 1 - 1. اجازه دهید از نظر ذهنی سمت چپ میله را دور بیندازیم (یا با یک تکه کاغذ بپوشانیم). برای متعادل کردن گشتاور پیچشی kN m، باید یک گشتاور مساوی و خلاف جهت در سطح مقطع میله ایجاد شود. با در نظر گرفتن قاعده علامت ذکر شده در بالا
کیلو نیوتن متر
بخش های 2 – 2 و 3 – 3:
بخش 4 – 4. برای تعیین گشتاور، در قسمت 4 – 4 سمت راست میله را دور می اندازیم. سپس
کیلو نیوتن متر
به راحتی می توان تأیید کرد که نتیجه به دست آمده تغییر نخواهد کرد اگر اکنون نه سمت راست، بلکه قسمت چپ میله را دور بریزیم. ما گرفتیم
برای ساختن نمودار گشتاورها، یک خط نازک در امتداد محور موازی با محور میله z رسم کنید (شکل 3.8، b). مقادیر محاسبه شده گشتاورها در مقیاس انتخابی و با در نظر گرفتن علامت آنها از این محور رسم می شود. در هر بخش از میله، گشتاور ثابت است، بنابراین به نظر می رسد که بخش مربوطه را با خطوط عمودی "سایه" می کنیم. به یاد بیاوریم که هر بخش از "هچینگ" (مرتبط نمودار) در مقیاس پذیرفته شده، مقدار گشتاور را در مقطع مربوطه میله نشان می دهد. نمودار حاصل را با یک خط ضخیم ترسیم می کنیم.
توجه داشته باشید که در مکان هایی که ممان های پیچشی خارجی روی نمودار اعمال می شود، یک تغییر ناگهانی در گشتاور داخلی با مقدار گشتاور خارجی مربوطه دریافت کردیم.
قطر شفت را از شرایط مقاومت تعیین کنید
شرایط قدرت پیچشی دارای فرم است
,
جایی که 
– ممان قطبی مقاومت (لحظه مقاومت در حین پیچش).
بیشترین مقدار مطلق گشتاور در بخش دوم شفت رخ می دهد: 
kN سانتی متر
سپس قطر شفت مورد نیاز با فرمول تعیین می شود
سانتی متر.
با گرد کردن مقدار به دست آمده به مقدار استاندارد، قطر شفت را برابر با میلی متر در نظر می گیریم.
زوایای پیچش مقاطع A، B، C، D و E را تعیین می کنیم و نمودار زوایای پیچش را می سازیم.
ابتدا سفتی پیچشی میله را محاسبه می کنیم که G مدول برشی است و 
- ممان اینرسی قطبی ما گرفتیم
زوایای پیچش در بخش های جداگانه میله برابر است:
خوشحالم
خوشحالم
خوشحالم
خوشحالم
زاویه چرخش در تعبیه صفر است، یعنی. سپس
نمودار زوایای پیچش در شکل نشان داده شده است. 3.8، ج. توجه داشته باشید که در طول هر بخش از شفت، زاویه پیچ طبق یک قانون خطی تغییر می کند.
مثالی از یک مشکل در پیچش میله "گرد" برای حل مستقل
شرایط مشکل پیچش میله "گرد".
یک میله فولادی (مدول برشی kN/cm2) با سطح مقطع دایره ای، که به طور صلب در یک انتها بسته شده است، با چهار لحظه پیچ خورده است (شکل 3.7).
ضروری:
· یک نمودار از گشتاورها را بسازید.
· در تنش برشی مجاز معین kN/cm2، از روی شرایط مقاومت، قطر شفت را تعیین کنید و آن را به نزدیکترین مقادیر زیر 30، 35، 40، 45، 50، 60، 70، 80 گرد کنید. 90، 100، 200 میلی متر;
· نموداری از زوایای پیچش مقاطع عرضی میله بسازید.
انواع طرح های محاسبه برای مشکل پیچش میله گرد برای حل مستقل
نمونه ای از مشکل در پیچش میله گرد - شرایط اولیه برای حل مستقل
| شماره طرح | ||||||||
|
