Hur lång plattkil krävs?
Hur lång plattkil krävs?
Hur lång måste en plattkil passande en 70mm axel vara för att klara ett moment på 1000Nm?
Lite grundläggande hållfasthetsbegrepp enligt nedan.
Skjuvspänning
http://sv.wikipedia.org/wiki/Skjuvsp%C3%A4nning
Dragspänning
http://sv.wikipedia.org/wiki/Dragsp%C3%A4nning
Vridmoment
http://sv.wikipedia.org/wiki/Vridmoment
Skjuvspänning
http://sv.wikipedia.org/wiki/Skjuvsp%C3%A4nning
Dragspänning
http://sv.wikipedia.org/wiki/Dragsp%C3%A4nning
Vridmoment
http://sv.wikipedia.org/wiki/Vridmoment
Skjuvning heter shearing på engelska.
Shear modulus definieras som kvoten mellan shear stress och shear strain, d.v.s. mellan F/A och deformationen, och mäts tydligen i pascal.
(Hmm, 1 Pa = 1 N/m² och "F/A" => N/m², vilket betyder att deformationen måste vara ett dimensionslöst mått av nåt slag?)
1000 Nm 35 mm från axelns centrum ger ca 28,6 kN. Dela det med den tvärsnittsarea (m²) hos kilen som ligger längs axelns utsida för att få den shear stress ("skjuvpåkänning"?) som kilen kommer att utsättas för.
Kan du sen ta reda på den maximala deformationen som kilen tål innan den går sönder, och kilmaterialets "shear strain", så borde du kunna räkna ut vilken skjuvpåkänning den ska klara och alltså hur stor tvärsnittsarean måste vara.
Allt det här är ju akademiskt förstås, i verkligheten har jag ingen aning...
Shear modulus definieras som kvoten mellan shear stress och shear strain, d.v.s. mellan F/A och deformationen, och mäts tydligen i pascal.
(Hmm, 1 Pa = 1 N/m² och "F/A" => N/m², vilket betyder att deformationen måste vara ett dimensionslöst mått av nåt slag?)
1000 Nm 35 mm från axelns centrum ger ca 28,6 kN. Dela det med den tvärsnittsarea (m²) hos kilen som ligger längs axelns utsida för att få den shear stress ("skjuvpåkänning"?) som kilen kommer att utsättas för.
Kan du sen ta reda på den maximala deformationen som kilen tål innan den går sönder, och kilmaterialets "shear strain", så borde du kunna räkna ut vilken skjuvpåkänning den ska klara och alltså hur stor tvärsnittsarean måste vara.
Allt det här är ju akademiskt förstås, i verkligheten har jag ingen aning...
Om man har dragsträckgränsen så kan man för ett stål använda förhållandet att Skjuvsträckgränsen = 0,58 * Dragsträckgränsen
Se även:
http://www.roymech.co.uk/Useful_Tables/ ... ensile.htm
Räkna sedan ut skjuvspänningen i kilen som Tau = F/A
A = Skjuvarean för kilen = Kilens Ingrepps Längd * Bredd
Vridmomentet Mv = F * L
där L är din hävarm som i fallet med din 70 mm axel blir 70/2 = 35 mm eller 0,035 m om du vill använda SI-enheter. Räknar du med SI enheter hela vägen så får du spänningen i Pa.
Om du endast har Brottgränsen för kilens material så kan du approximera att Sträckgränsen är ca 80% av Brottgränsen, gäller för tex 8.8 skruvar som har Sträckgränsen 800 MPa och sträckgränsen 0,8*800=640 MPa.
Så om Brottgränsen är 600 MPa -> Sträckgränsen är 480 MPa.
Sedan får du bestämma vilken säkerhetsfaktor du vill använda. Detta är beroende av hur väl du känner lasten, hur bra materialdata du har, samt hur väl du räknar fram påkänningen i materialet.
Om du vill vara konservativ kanske en faktor 3 mot sträckgräns kan vara ett alternativ. Denna säkerhetsfaktor används t.ex. för lyftverktyg, som bör ha stor säkerhet mot kollaps, då man helst inte vill bli mosad av det man lyfter.
Lycka till.
Se även:
http://www.roymech.co.uk/Useful_Tables/ ... ensile.htm
Räkna sedan ut skjuvspänningen i kilen som Tau = F/A
A = Skjuvarean för kilen = Kilens Ingrepps Längd * Bredd
Vridmomentet Mv = F * L
där L är din hävarm som i fallet med din 70 mm axel blir 70/2 = 35 mm eller 0,035 m om du vill använda SI-enheter. Räknar du med SI enheter hela vägen så får du spänningen i Pa.
Om du endast har Brottgränsen för kilens material så kan du approximera att Sträckgränsen är ca 80% av Brottgränsen, gäller för tex 8.8 skruvar som har Sträckgränsen 800 MPa och sträckgränsen 0,8*800=640 MPa.
Så om Brottgränsen är 600 MPa -> Sträckgränsen är 480 MPa.
Sedan får du bestämma vilken säkerhetsfaktor du vill använda. Detta är beroende av hur väl du känner lasten, hur bra materialdata du har, samt hur väl du räknar fram påkänningen i materialet.
Om du vill vara konservativ kanske en faktor 3 mot sträckgräns kan vara ett alternativ. Denna säkerhetsfaktor används t.ex. för lyftverktyg, som bör ha stor säkerhet mot kollaps, då man helst inte vill bli mosad av det man lyfter.
Lycka till.
Ja det stämmer, men då dimensionerar du mot sträckgränsen utan någon säkerhetsfaktor, vilket jag inte skulle rekomendera om du inte vet exakt vad du håller på med och har koll på de parametrar jag nämnde i tidigare inlägg. Vanligtvis har man en rätt så konservativ dimensioneringsfilosofi om man har råd med det. Varför riskera något i onödan.
Kör med säkerhetsfaktor 3 ggr mot sträckgräns.
Eller medför det för stora begränsningar i din design?
Kör med säkerhetsfaktor 3 ggr mot sträckgräns.
Eller medför det för stora begränsningar i din design?
Nedå den kommer nog bli betydligt kraftigare. Utrymmet jag har är kanske 4 cm långt för kilen, så om den bara skulle vara säg 10mm bred så blir det 400mm2.. Ville bara se så att man inte var helt fel ute..
Å nä, jag vet inte exakt vad jag håller på med, och som det då oftast blir så blir det överdimensionerat..
Tack för hjälpen alla!
Här finns lite bilder på vad vi försöker bygga: http://www.maskinisten.net/viewtopic.php?t=8224
Kilen kommer sitta i kraftöverföringen mellan hugg och motor..
Å nä, jag vet inte exakt vad jag håller på med, och som det då oftast blir så blir det överdimensionerat..
Tack för hjälpen alla!
Här finns lite bilder på vad vi försöker bygga: http://www.maskinisten.net/viewtopic.php?t=8224
Kilen kommer sitta i kraftöverföringen mellan hugg och motor..
