Wellen-Vordimensionierung < Maschinenbau < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) reagiert/warte auf Reaktion  | | Datum: | 18:34 Mo 29.11.2010 | | Autor: | stffn |
| Aufgabe | Wie groß ist der Mindestwellendurchmesser, wenn die Welle aus S235JR auf ein kombinierte Belastung (aus Biege- und Torsionsmoment) ausgelegt werden soll.
Torsionsmoment: [mm] M_{t}=150Nm
[/mm]
Biegemoment: [mm] M_{b}=150Nm
[/mm]
zulässige Schubspannung: [mm] \nu_{t,zul}=18N/mm^2
[/mm]
zulässige Normalspannung: [mm] \varepsilon_{b,zul}=37N/mm^2 [/mm] |
Guten Abend,
also das Problem macht mir die Überlagerung. Man kann das ja bestimmt nicht einzeln vordimensionieren und dann einfach summieren.
Also die Vordimensionierung für ausschließlich Torsion habe ich gemacht:
[mm] d=\wurzel[3]{\bruch{16*150000Nmm}{\pi*18N/mm^2}}=34,88mm.
[/mm]
Kann mir vielleicht jemand sagen, wie ich das mache?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:50 Mo 29.11.2010 | | Autor: | Loddar |
Hallo stffn!
Wie habt ihr denn die Vergleichsspannung [mm]\sigma_v[/mm] definiert, welche sich aus Normalspannung und Schubspannung zusammensetzt.
Ich kenne hier die Formel:
[mm]\sigma_v \ = \ \wurzel{\sigma_t^2+3*\tau^2}[/mm]
Ansonsten bereche doch erst einmal die beiden Durchmesser infolge Biegung und Torsion.
Gruß
Loddar
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 20:26 Mo 29.11.2010 | | Autor: | stffn |
Also wir haben das bisher garnicht gehabt mit der Vergleichsspannung, deshalb hatte ich auch überhaupt keine Ahnung wie man das macht, habe auch in meinen Unterlagen und in meiner Literatur nichts gefunden.
Ich mache es mal mit der Formel
[mm] \sigma_v [/mm] \ = \ [mm] \wurzel{\sigma_t^2+3\cdot{}\tau^2} [/mm] = [mm] 48,38N/mm^2
[/mm]
Für den DUrchmesser hatte ich jtzt folgende Formel:
[mm] d=\wurzel[3]{\bruch{16*M_{t}}{\pi*\tau_{t}}} [/mm] .
Aber in wie fern fließt jetzt das Biegemoment mit ein? DIe kann man doch bestimmt einfach addieren?
Das Ergebnis wäre mit d=31,61mm ja auch ganz glaubwürdig.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 10:34 Di 30.11.2010 | | Autor: | Loddar |
Hallo stffn!
Du solltest hier die Formeln mit allgemeinem $d_$ für die Beigespannung und die Torsionsspannung (= Schubspannung) in die Formel der Vergleichsspannung einsetzen und anschließend nach $d \ = \ ...$ umstellen.
Aber wenn ihr nicht mit der Vergleichsspannung hattet, reicht es auch für eine erste Näherung aus, jeweils beide Anteile separat zu berechnen.
Welche andere Form der Interaktion von Biegung mit Torsion hattet ihr dann?
Gruß
Loddar
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 23:51 Mi 01.12.2010 | | Autor: | kadirko |
Stehe nun genau am selben Problem. Gibt es denn eine Formel für die kombinierte Belastung von Torsion und Biegung?
Habe in der Literatur nichts gefunden.
Wäre über ne Info erfreut.
Grüße
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Hallo,
> Stehe nun genau am selben Problem. Gibt es denn eine Formel
> für die kombinierte Belastung von Torsion und Biegung?
>
> Habe in der Literatur nichts gefunden.
![[verwirrt]](/images/smileys/verwirrt.gif "[verwirrt]")
Der Begriff ![[]](/images/popup.gif) Vergleichsspannung ist doch nun schon mehrfach erwähnt worden. Welche der angegebenen Hypothesen (Gestaltänderungs-, Hauptspannungs-,...) du verwenden musst / darfst / kannst, hängt vom konkreten Fall ab (Werkstoff, Spannungszustand etc.pp)
Gruß Christian
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| Aufgabe | Berechnung des Mindestwellendurchmesser bei kombinierter Belastung
zulässige Torsionsspannung: 18N/mm²
zulässige Biegespannung:37N/mm²
Biegemoment=Torsionsmoment=150Nm |
Guten Morgen
ich hab einige Male den Mindestdurchmesser berechnet und komme auf ein sehr widersprüchliches Ergebnis:
Ich hab die Vergleichsspannungshypothese von Mises genommen, zunächst die zulässige Vergleichsspannung berechnet, die sich aus der zul. Biegespannung und aus der zul Torsionsspannung berechnen lässt. Formel wurde zuvor schon genannt mit [mm] \sigma=\wurzel(\sigma^{2}+3\tau^{2})
[/mm]
Danach diese Formel mit der zulässigen Vergleichsspannung gleichgesetzt und nach d umgestellt. Soweit so gut.
Hab jedoch nen etwas kleineren Durchmesser als der für die Torsion alleine...Das kann doch nicht hinhauen oder? Ich sehe gerade auch meinen Denkfehler nicht. Ist zugegeben auch ein wenig spät. Einheiten habe ich allesamt überprüft. Musst also an meinem Rechenweg liegen.
Ich danke euch schon mal für jeden einzelnen Tipp.
Schönes Restwochenende.
mfg Tautroepfchen
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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Hallo Loddar
vielen Dank für das freundliche Willkommenheißen :)
Okay, dann hab ich fälschlicherweise die falsche Vergleichsspannungshypothese genommen. Dachte mir schon, dass die Biegung die Torsion nicht vermindern kann ^^''
Nochmal vielen Dank für das so schnelle Antworten :D
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![[willkommenvh]](/images/smileys/willkommenvh.png "[willkommenvh]")
!!
