Calculadora Diámetro del eje dado el principal esfuerzo cortante

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Teoría del esfuerzo cortante máximo y del esfuerzo principal

✖El esfuerzo cortante máximo en el eje de ASME es la cantidad máxima de esfuerzo cortante que surge debido a las fuerzas cortantes y se calcula utilizando el código ASME para el diseño del eje.ⓘ Esfuerzo cortante máximo en eje de ASME [𝜏_{max ASME}]			+10% -10%
✖El momento de torsión en el eje es la reacción inducida en un elemento de eje estructural cuando se aplica una fuerza o momento externo al elemento, lo que hace que el elemento se tuerza.ⓘ Momento de torsión en el eje [Mt_shaft]			+10% -10%
✖El factor combinado de choque y fatiga del momento de torsión es un factor que representa la carga combinada de choque y fatiga aplicada con el momento de torsión.ⓘ Factor de fatiga de choque combinado del momento de torsión [k_t]			+10% -10%
✖El factor combinado de choque y fatiga del momento de flexión es un factor que representa la carga combinada de choque y fatiga aplicada con el momento de flexión.ⓘ Factor combinado de fatiga por choque del momento de flexión [k_b]			+10% -10%
✖El momento de flexión en el eje es la reacción inducida en un elemento de eje estructural cuando se aplica una fuerza o un momento externo al elemento, lo que hace que se doble.ⓘ Momento de flexión en el eje [M_b]			+10% -10%

✖El diámetro del eje de ASME es el diámetro requerido del eje según el Código de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos para el diseño del eje.ⓘ Diámetro del eje dado el principal esfuerzo cortante [d_ASME]

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Fórmula

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Diámetro del eje dado el principal esfuerzo cortante

Fórmula

`"d"_{"ASME"} = (16/(pi*"𝜏"_{"max ASME"})*sqrt(("Mt"_{"shaft"}*"k"_{"t"})^2+("k"_{"b"}*"M"_{"b"})^2))^(1/3)`

Ejemplo

`"59.75829mm"=(16/(pi*"78N/mm²")*sqrt(("3.3E5N*mm"*"1.3")^2+("1.8"*"1.8E6N*mm")^2))^(1/3)`

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Diámetro del eje dado el principal esfuerzo cortante Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Diámetro del eje de ASME = (16/(pi*Esfuerzo cortante máximo en eje de ASME)*sqrt((Momento de torsión en el eje*Factor de fatiga de choque combinado del momento de torsión)^2+(Factor combinado de fatiga por choque del momento de flexión*Momento de flexión en el eje)^2))^(1/3)
d_ASME = (16/(pi*𝜏_{max ASME})*sqrt((Mt_shaft*k_t)^2+(k_b*M_b)^2))^(1/3)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funciones, 6 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funciones utilizadas

sqrt - Una función de raíz cuadrada es una función que toma un número no negativo como entrada y devuelve la raíz cuadrada del número de entrada dado., sqrt(Number)

Variables utilizadas

Diámetro del eje de ASME - (Medido en Metro) - El diámetro del eje de ASME es el diámetro requerido del eje según el Código de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos para el diseño del eje.
Esfuerzo cortante máximo en eje de ASME - (Medido en Pascal) - El esfuerzo cortante máximo en el eje de ASME es la cantidad máxima de esfuerzo cortante que surge debido a las fuerzas cortantes y se calcula utilizando el código ASME para el diseño del eje.
Momento de torsión en el eje - (Medido en Metro de Newton) - El momento de torsión en el eje es la reacción inducida en un elemento de eje estructural cuando se aplica una fuerza o momento externo al elemento, lo que hace que el elemento se tuerza.
Factor de fatiga de choque combinado del momento de torsión - El factor combinado de choque y fatiga del momento de torsión es un factor que representa la carga combinada de choque y fatiga aplicada con el momento de torsión.
Factor combinado de fatiga por choque del momento de flexión - El factor combinado de choque y fatiga del momento de flexión es un factor que representa la carga combinada de choque y fatiga aplicada con el momento de flexión.
Momento de flexión en el eje - (Medido en Metro de Newton) - El momento de flexión en el eje es la reacción inducida en un elemento de eje estructural cuando se aplica una fuerza o un momento externo al elemento, lo que hace que se doble.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Esfuerzo cortante máximo en eje de ASME: 78 Newton por milímetro cuadrado --> 78000000 Pascal (Verifique la conversión aquí)
Momento de torsión en el eje: 330000 newton milímetro --> 330 Metro de Newton (Verifique la conversión aquí)
Factor de fatiga de choque combinado del momento de torsión: 1.3 --> No se requiere conversión
Factor combinado de fatiga por choque del momento de flexión: 1.8 --> No se requiere conversión
Momento de flexión en el eje: 1800000 newton milímetro --> 1800 Metro de Newton (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

d_ASME = (16/(pi*𝜏_{max ASME})*sqrt((Mt_shaft*k_t)^2+(k_b*M_b)^2))^(1/3) --> (16/(pi*78000000)*sqrt((330*1.3)^2+(1.8*1800)^2))^(1/3)

Evaluar ... ...

d_ASME = 0.0597582905278687

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.0597582905278687 Metro -->59.7582905278687 Milímetro (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

59.7582905278687 ≈ 59.75829 Milímetro <-- Diámetro del eje de ASME

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Kethavath Srinath

Universidad de Osmania (UNED), Hyderabad

¡Kethavath Srinath ha creado esta calculadora y 1000+ más calculadoras!

Verificada por Urvi Rathod

Facultad de Ingeniería del Gobierno de Vishwakarma (VGEC), Ahmedabad

¡Urvi Rathod ha verificado esta calculadora y 1900+ más calculadoras!

< 5 Código ASME para diseño de ejes Calculadoras

Momento de flexión equivalente cuando el eje está sujeto a cargas fluctuantes

Vamos Momento flector equivalente para carga fluctuante = Factor combinado de fatiga por choque del momento de flexión*Momento de flexión en el eje+sqrt((Momento de torsión en el eje*Factor de fatiga de choque combinado del momento de torsión)^2+(Factor combinado de fatiga por choque del momento de flexión*Momento de flexión en el eje)^2)

Diámetro del eje dado el principal esfuerzo cortante

Vamos Diámetro del eje de ASME = (16/(pi*Esfuerzo cortante máximo en eje de ASME)*sqrt((Momento de torsión en el eje*Factor de fatiga de choque combinado del momento de torsión)^2+(Factor combinado de fatiga por choque del momento de flexión*Momento de flexión en el eje)^2))^(1/3)

Principio Esfuerzo cortante Esfuerzo cortante máximo Teoría de falla

Vamos Esfuerzo cortante máximo en eje de ASME = 16/(pi*Diámetro del eje de ASME^3)*sqrt((Momento de torsión en el eje*Factor de fatiga de choque combinado del momento de torsión)^2+(Factor combinado de fatiga por choque del momento de flexión*Momento de flexión en el eje)^2)

Diseño de eje usando código ASME

Vamos Esfuerzo cortante máximo = (16*sqrt((Factor combinado de choque y fatiga a flexión*Momento de flexión)^2+(Factor combinado de choque y fatiga para torsión*Momento de torsión)^2))/(pi*Diámetro del eje^3)

Momento de torsión equivalente cuando el eje está sujeto a cargas fluctuantes

Vamos Momento de torsión equivalente para carga fluctuante = sqrt((Momento de torsión en el eje*Factor de fatiga de choque combinado del momento de torsión)^2+(Factor combinado de fatiga por choque del momento de flexión*Momento de flexión en el eje)^2)

Diámetro del eje dado el principal esfuerzo cortante Fórmula

Definir la teoría de falla del esfuerzo cortante máximo

La teoría del esfuerzo cortante máximo establece que la falla ocurre cuando el esfuerzo cortante máximo de una combinación de esfuerzos principales iguala o excede el valor obtenido para el esfuerzo cortante a la fluencia en la prueba de tracción uniaxial.

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