샤프트 처짐 계산기

회전 기계 설계에서 샤프트 처짐은 중요한 요소이며, 과도한 처짐은 진동, 정렬 불량 및 기계 부품의 고장으로 이어질 수 있습니다. 이 계산기는 엔지니어와 설계자가 하중 하에서 샤프트의 처짐을 추정하여 기계의 적절한 작동과 수명을 보장하는 데 도움이 됩니다.

배경

빔 처짐 분석은 공학 역학의 초기 개발로 거슬러 올라갑니다. 이 계산기에 사용된 공식은 수 세기 동안 기계 및 토목 공학의 기본 도구였던 오일러-베르누이 빔 이론에서 유도되었습니다.

계산 공식

단순 지지 샤프트에 하중이 작용할 때 처짐은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

\[ \text{처짐} = \frac{F \times L^3}{3 \times E \times I} \]

여기서:

• \( F \) = 샤프트에 작용하는 하중 (N)
• \( L \) = 샤프트의 길이 (m)
• \( E \) = 샤프트 재료의 탄성 계수 (Pa)
• \( I \) = 샤프트 단면의 관성 모멘트 (m⁴)

계산 예

길이 2미터, 하중 500뉴턴, 탄성 계수 \(200 \times 10^9\) 파스칼, 관성 모멘트 \(0.0001\) 미터의 4제곱인 샤프트를 사용하는 경우 처짐은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

\[ \text{처짐} = \frac{500 \times 2^3}{3 \times 200 \times 10^9 \times 0.0001} = 3.33 \times 10^{-5} \text{ 미터} \]

중요성 및 사용 사례

이 계산기는 기계적 문제를 피하기 위해 처짐을 최소화해야 하는 드라이브 샤프트, 액슬 및 기타 기계 부품 설계에 특히 유용합니다. 성능 요구 사항을 충족하기 위해 적절한 재료와 단면 형상을 선택하는 데 도움이 됩니다.

일반적인 FAQ

1. 샤프트 처짐이란 무엇입니까?

   • 샤프트 처짐은 하중 하에서 샤프트의 굽힘 또는 변위를 나타냅니다. 과도한 처짐은 회전 기계의 기계적 고장으로 이어질 수 있습니다.

2. 샤프트 처짐을 계산하는 것이 중요한 이유는 무엇입니까?

   • 샤프트 처짐을 계산하는 것은 샤프트가 진동, 정렬 불량 및 잠재적 고장으로 이어질 수 있는 과도한 굽힘 없이 필요한 하중을 지탱할 수 있도록 하는 데 필수적입니다.

3. 샤프트 처짐을 줄이려면 어떻게 해야 합니까?

   • 샤프트의 직경을 늘리거나, 탄성 계수가 더 높은 재료를 사용하거나, 작용하는 하중을 줄이면 샤프트 처짐을 줄일 수 있습니다.