aksler TYPER Rette for tannhul, singhul, reimskier etc. oerfører rimoment og effekt Bøyelige (fleksile) kraftoerføring i roterende hånderktøy Veiaksler oerfører en fram- og tilakegående / singende til roterende eegelse og omendt ATERIALER ahenger a driftsforhold anligis elges seigt materiale som S75 maskinstål E95 og E5for hard sliteflate i lagerganger ulegerte seig- og settherdingsstål for kraftigere påkente aksler DIENSJONERING aksler utsettes anligis for øyespenninger og rispenninger æreaksler opptar anligis øyemoment og terrkrefter aksler kan ære utsatt for 1 statisk elastning dynamisk elastning Henning Johansen side 1
1 Sylindrisk aksel utsatt for STATISK elastning Opptredende spenning = enførende spenning: o Bøyespenning: Wx hor: = øyemoment [Nmm] W x = arealmotstandsmoment [mm ] - for massi aksel W d x D d - for hul aksel W x D hor: D = ytre diameter d = indre diameter Skærspenning ed ridning: Wp hor: = rimoment [Nmm] W p = polart arealmotstandsmoment [mm ] - for massi aksel W d 16 D - for hul aksel W 16 D d W x W p - for massi aksel,75 - for hul aksel d,75 D d D Henning Johansen side
Sylindrisk aksel utsatt for DYNAISK elastning og kerirkning eregning a kerirkning ahengig a akselens diameter. diameteren som regel ukent det er den i ofte skal eregne utfører først en omtrentlig eregning a diameteren Omtrentlig eregning (eksempel for massi aksel):,75 d hor: = faktor ahengig a lastforløp setter enførende spenning = att spenning: =,75 d d,75 Henning Johansen side
foretar en omtrentlig eregning a akselens diameter: d,75 hor: = f aktor ahengig a lastforløp: - = 1 for ekslende øyning og ekslende ridning - =,75 for ekslende øyning og pulserende ridning - =,6 for ekslende øyning og hilende ridning (mest anlig) = att spenning: - R e / statisk elastning med ker (R e = σ F = flytegrense) - R e / statisk elastning uten ker - R e /5 dynamisk elastning med ker - R e / dynamisk elastning uten ker foretar så en utmattingskontroll Smith diagram korrigert med hensyn på oerflateruhet og dimenson Tillatt spenning: ur. n hor: ur = utmattingsgrense [N/mm ] n = sikkerhetsfaktor (anligis n = ) = oerflatefaktor (khi) s = flytegrense [N/mm ] Henning Johansen side
aktuelle, opptredende, spenninger tegnes inn i diagrammet for å se om de ligger innenfor ate grenser Opptredende spenning: tegnes inn i diagrammet, OK! his innenfor opptr. m a hor: α = formfaktor σ m = midlere spenning [N/mm ] regnes som statisk og kun påirket a α σ a = amplitude spenning [N/mm ] regnes som dynamisk og påirket β β = kerfaktor: 1 1 ' 1 hor: α = formfaktor ω = inkel mellom hulkilens egrensningskanter [rad] ρ = hulkileradien [mm] = faktor ahengig a materialets kornstørrelse [mm] Henning Johansen side 5
eksempel på opptredende spenning inntegnet i et redusert Smith diagram for øyespenning for et sensk stål Lager (lectures notes) Henning Johansen side 6
EKSEPEL En aksel mottar en effekt på 7,5kW ed tannhulet til enstre, og agir den samme effekten ed reimskia til høyre. Akselens turtall er r/min. Reimstrekket S 1 er doelt så stort som S. Tannhulet eier 5N, reimskia 5N og i kan se ort fra tyngden a akselen. aterialet i aksel er stål med R e = 9 N/mm. Akselen er utsatt for utmatting og kerirkning. Vrispenningen regnes som pulserende. a) Beregn tanntrykket F, reimkreftene S 1 og S, og opplagerkreftene A og B. ) Tegn skærkraft- og øyemomentdiagram for akselen. c) Beregn akseldiameteren. a) Beregn tanntrykket F, reimkreftene S 1 og S, og opplagerkreftene A og B. tanntrykket F? tannhul rimoment: F r tan nhul effekt: P r 5 1 F tan nhul n 6 96N n P 7,5 1 n Nm Henning Johansen side 7
reimkreftene S og S1? reimskie S r 1 reimskie S r reimskie S 1 S rreimskie S S rreimskiel S rreimskie r 78N 6 1 78 156N S reimskie S S 1 opplagerkreftene A og B? A F 5,5 S S 51, B 1 96 5.5 5 B 1,5 1,5 1, 167N F y F 5 A S S 5 B A 986 9 167 111N 1 Henning Johansen side 8
) Tegn skærkraft- og øyemomentdiagram for akselen. skærkraft- og øyemomentdiagram c) Beregn akseldiameteren. akseldiameter d? setter enførende spenning = att spenning,75 d d,75 = B = 6Nm = Nm α =,75 for pulserende R e 9 58,8N/ mm for dynamisk elastning + kerirkning 5 5 d 6,75,75 58,8 1,1mm Velger d = 15mm Henning Johansen side 9