MItcal - Ejemplo de Clase
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Shaft calculation
Basic Info
Shaft: L = 400mm , Dmax. = 75mm , Mat: (Rm/Su) =
Project Notes ✘
Comments
? Input sectinon
1.0 Preliminary shaft diameter design
1.1 Calculation units
1.2 Transmitted power 25.00 [kW] 1.6 Type of shaft load
1.3 Shaft speed 700 [/min]
1.4 Torsion moment 341.07 [Nm] 1.7 Material of the shaft
1.5 Preliminary min. diameter 45.23 [mm]
2.0 Shaft shape and dimensions
2.1 The scale of the displayed shaft diameter. Calculation units
50
40
30
20
10
0
-50 -10 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
-20
-30
-40
-50
2.2 Table 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Origin 0.00 82.00 139.00 145.00 382.00 400.00 400.00 400.00 400.00 400.00
L 82.000 57.000 6.000 237.000 18.000
ø Da 40.000 50.000 75.000 60.000 50.000
ø Db 40.000 50.000 75.000 60.000 50.000
ø da 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
ø db 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
R 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000
2.3 Total length of the shaft 400.00 [mm] 2.6 The shaft surface (Roughness Ra)
2.4 X-coordinate of the left support (bearing) Fixed 130.50 ● [mm]
2.5 X-coordinate of the right support (bearing) Free 391.00 [mm]
3.0 Notches and necking-down on the shaft
4.0 Loading of the shaft
6.3 Yield strength in tension SY/Re 387 [MPa] 6.20 Coefficient of maximum loading
6.4 Yield strength in bending SYb/Reb 464 [MPa] 6.21 Bending 1.70
6.5 Yield strength in shear SYs/Res 271 [MPa] 6.22 Radial load 1.70
6.6 For reversed loading 6.23 Torsion 1.70
6.7 Fatigue limit - tension-press sC 214 [MPa] 6.24 Tension/Compression 1.70
6.8 Fatigue limit - bending seC 286 [MPa] 6.25 Loading conditions
6.9 Fatigue limit - torsion tC 179 [MPa] 6.26 Loading from bending moment
6.10 For cyclic loading 6.27 Loading from radial force
6.11 Fatigue limit - tension-press shC 321 [MPa] 6.28 Load from torsional moment
6.12 Fatigue limit - bending sehC 428 [MPa] 6.29 Loading from tension/pressure force
6.13 Fatigue limit - torsion thC 250 [MPa] 6.30 Dynamic strength check
6.14 Specific mass Ro 7850.0 [kg/m^3] 6.31 Impact from shaft surface
6.15 Modulus of elasticity in tensi E 210000 [MPa] 6.32 Impact from shaft size
6.16 Modulus of elasticity in shea G 80000 [MPa] 6.33 Impact from stress concentration (notc
? Results section
7.0 Results - summary
x y z S y+z 7.17 Graph
7.1 Reaction in the support R1 2778 6406.90426 207.55577 6410.26533 [N]
7.2 Reaction in the support R2 0 1179.45283 -790.04087 1419.60331 [N]
7.3 Total shaft weight m 7.45 [kg]
50 400
7.4 Maximum deflection y 0.0440 [mm]
7.5 Maximum torsional deflectio j 0.0683 [°] 0 350
7.6 Angular deflection in R1 J 0.0128 [°] 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
-50 300
7.7 Angular deflection in R2 J 0.0068 [°]
7.8 Max. bending stress se 19.2 [MPa] -100 250
7.9 Max. stress in shear ts 3.4 [MPa]
7.10 Max. stress in torsion tt 27.2 [MPa]
-150 200
7.16 Results for X co-ordinate 41.00 82.00 130.50 139.00 145.00 171.00 382.00 391.00
0 0 0 -2778 -2778 -2778 0 0
9.1781E-14 95.6333 210.5817 233.341591 258.325591 391.501906 13.3442711 0.85176199
0 341.2 341.2 341.2 341.2 341.2 0 0
20 6.89348022 10.2066557 5.80176928 15.801866 9.32041883 20 20
Type of load
A…Static torsion Static torsion
B…Static torsion + bending Static torsion + bending
C…Repeated torsion + bending Repeated torsion + bending
Material table 2 3 4 5
kg/m3
A…Structural steel (350 - 700) Structural steel A 7850
B…Refined and alloyed steel (500 - Refined and alloye B 7850
C…Case-hardened steel (700 - 1200)Case-hardened st C 7850
D…Grey cast iron (100 - 350) Grey cast iron D 7200
E…Light alloys (100 - 450) Light alloys E 2800
Senzitivy coeficient
Rm [MPa] Material A Material B Material C Material D
100 0.4 0.4 0.4 0.2
200 0.4 0.4 0.4 0.23
300 0.4 0.4 0.4 0.26
400 0.4 0.4 0.4 0.3
500 0.45 0.45 0.45 0.3
600 0.45 0.45 0.45 0.3
700 0.45 0.45 0.45 0.3
800 0.5 0.5 0.5 0.3
900 0.6 0.6 0.6 0.3
1000 0.7 0.7 0.7 0.3
1100 0.8 0.8 0.8 0.3
1200 0.9 0.9 0.9 0.3
1300 0.95 0.95 0.95 0.3
1400 0.95 0.95 0.95 0.3
1500 0.95 0.95 0.95 0.3
Stright
Key A Key B
splines
0 1 1 1 1.6
200 1 1.2 1.1 1.8
300 1 1.35 1.2 1.95
400 1 1.51 1.3 2.1
500 1 1.64 1.38 2.25
600 1 1.76 1.46 2.36
700 1 1.89 1.54 2.45
800 1 2.01 1.62 2.55
900 1 2.14 1.64 2.67
1000 1 2.26 1.77 2.7
1100 1 2.38 1.86 2.75
1200 1 2.5 1.92 2.8
Stress coeficients (bending)
0 1 1 1 1.6
200 1 1.2 1.1 1.8
300 1 1.35 1.2 1.95
400 1 1.51 1.3 2.1
500 1 1.64 1.38 2.25
600 1 1.76 1.46 2.36
700 1 1.89 1.54 2.45
800 1 2.01 1.62 2.55
900 1 2.14 1.64 2.67
1000 1 2.26 1.77 2.7
1100 1 2.38 1.86 2.75
1200 1 2.5 1.92 2.8
Stress coeficients (torsion)
0 1 1 1 1.1
200 1 1.05 1.05 1.15
300 1 1.1 1.1 1.25
400 1 1.2 1.2 1.35
500 1 1.37 1.37 1.45
600 1 1.54 1.54 1.55
700 1 1.71 1.71 1.6
800 1 1.88 1.88 1.65
900 1 2.05 2.05 1.7
1000 1 2.22 2.22 1.72
1100 1 2.32 2.32 1.73
1200 1 2.39 2.39 1.75
Hole coeficients
d/D 0 0.1 0.2 0.3
Ax 1 0.87 0.74 0.62
Ix 1 0.83 0.66 0.51
Sx 1 0.83 0.68 0.53
Ik 1 0.91 0.82 0.73
Coeficient Alfa0
Torsion Bending -> static dynamic alternating
static 1 0.8 0.7
dynamic 1.15 1 0.85
alternating 1.3 1.15 1
Material E
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Material E
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
E F G H
0.95 0.92 0.9 0.85
0.94 0.9 0.87 0.8
0.9 0.8 0.78 0.7
0.83 0.75 0.68 0.58
0.78 0.69 0.6 0.47
0.76 0.66 0.55 0.37
0.73 0.63 0.48 0.28
0.72 0.59 0.4 0.22
0.71 0.57 0.35 0.2
Involute Cylindrical Cylindrical Cylindrical
Thread Neck
splines pressure A pressure B pressure C
1.6 1.4 1.3 1.05 1.1 2
1.8 1.6 1.45 1.1 1.2 2.1
1.95 1.8 1.6 1.15 1.3 2.2
1.41 2.1 1.75 1.2 1.45 2.3
1.43 2.4 2 1.3 1.78 2.4
1.46 2.6 2.2 1.4 1.96 2.5
1.49 2.9 2.4 1.5 2.2 2.6
1.52 3.1 2.6 1.6 2.32 2.75
1.55 3.5 2.8 1.8 2.47 2.83
1.58 3.8 3.1 1.9 2.61 3
1.59 4.1 3.4 2.1 2.75 3.1
1.6 4.4 3.7 2.3 2.9 3.2
1.1 1 1 1 1 1.5
1.15 1.04 1 1 1 1.6
1.25 1.17 1.04 1 1 1.7
1.35 1.365 1.1375 1 1 1.8
1.45 1.56 1.3 1 1 1.86
1.55 1.69 1.43 1 1 1.94
1.6 1.885 1.56 1 1 2.02
1.65 2.015 1.69 1.04 1 2.1
1.7 2.275 1.82 1.17 1 2.15
1.72 2.47 2.015 1.235 1 2.23
1.73 2.665 2.21 1.365 1 2.3
1.75 2.86 2.405 1.495 1 2.4
Translation table
Shear force
Bending moment
Angular deflection
Deflection
Bending stress
Stress in shear
Sum
Direction of max. value
overhung rotating disc
rotating disc between the bearings
cs are rotating
14 15 16 17 18 19 20
s(Res)
selected
241.57
270.725
214.2
214.2
249.9
Authorization
1.0 General
1.1 Language
2.0 Info
2.1 Name of help file shaft.htm
2.2 Version number shaft_01_86
2.3 Version date 12.08.2014-10:55:29
Copyright © 2003
This program/workbook is copyright protected
www.mitcalc.com
1.0 DXF Output Target Applications Table
Selection List Command's Table Name SendKeys App Name
DXF File
AutoCAD LT xx T_DXFC_ACAD AutoCAD LT
AutoCAD R12 T_DXFC_ACAD AutoCAD 12
AutoCAD R13 T_DXFC_ACAD14 AutoCAD
AutoCAD R14 T_DXFC_ACAD14 AutoCAD
AutoCAD 2000 T_DXFC_ACAD AutoCAD 2000
AutoCAD 2002 T_DXFC_ACAD AutoCAD 2002
AutoCAD 2004 T_DXFC_ACAD AutoCAD 2004
AutoCAD 2005 T_DXFC_ACAD AutoCAD 2005
AutoCAD 2006 T_DXFC_ACAD AutoCAD 2006
AutoCAD 2007 T_DXFC_ACAD AutoCAD 2007
AutoCAD 2008 T_DXFC_ACAD AutoCAD 2008
AutoCAD 2009 (Mechanical… T_DXFC_ACAD AutoCAD
AutoCAD 2010,2011,2012 (M T_DXFC_ACAD AutoCAD
AutoCAD 2013 T_DXFC_ACAD2013 AutoCAD
AutoCAD 2014 T_DXFC_ACAD2013 Autodesk AutoCAD
IntelliCAD 2001 T_DXFC_ICAD Intellicad 2001
CADopia IntelliCAD 4 T_DXFC_ICAD CADopia IntelliCAD 4
Ashlar Graphite v7.2 EN T_DXFC_GRAPHITE Graphite
TurboCAD Professional v8.2 T_DXFC_TCADV82 TurboCAD Professional v8.2
BricsCAD T_DXFC_BRICSCAD BricsCAD
Not used
Not used T_DXFC_ICAD DocumentName - Notepad
Drawing Scale
Automatic 1.5
1:100 100
1:50 50
1:20 20
1:10 10
1:5 5
2:5 2.5
1:2 2
1:1 1
2:1 0.5
5:2 0.4
5:1 0.2
10:1 0.1
System variables
Application Name DXF File
Command Table Name 0
SendKeys App Name 0
DDE App Name 0
DDE Topic 0
Intellicad 2001
SendKeys
#VALUE!
SendKeys
#VALUE!
SendKeys
#VALUE!
AutoCAD 13,14
SendKeys
{ESC}{ESC}
DDE
#VALUE!
SendKeys
~
BricsCAD
SendKeys
{ESC}{ESC}
SendKeys
#VALUE!
SendKeys
~
#VALUE!
xis_line;72;65;73;4;40;11.7;49;5.0;49;-3.0;49;0.7;49;-
8.0;49;-
ENDTAB;0;TABLE;2;LAYER;0;LAYER;2;MTC_OUTLINE;62;7;6;MTC_SOLID;70;0;0;LAYER;2;MTC
SOLID;70;0;0;LAYER;2;MTC_THIN;62;8;6;MTC_SOLID;70;0;0;LAYER;2;MTC_AXIS;62;1;6;MTC_
NDTAB;0;ENDSEC;0;SECTION;2;ENTITIES;
xis_line;72;65;73;4;40;1.2;49;0.5;49;-0.25;49;0.2;49;-
;0.5;49;-
;ENDTAB;0;TABLE;2;LAYER;0;LAYER;2;MTC_OUTLINE;62;7;6;MTC_SOLID;70;0;0;LAYER;2;MT
_SOLID;70;0;0;LAYER;2;MTC_THIN;62;8;6;MTC_SOLID;70;0;0;LAYER;2;MTC_AXIS;62;1;6;MTC
ENDTAB;0;ENDSEC;0;SECTION;2;ENTITIES;
0
;0.0;20;0.0;30;0.0;40;3.5;1;EMPTY DEFINITION
-2.0;20;-2.0;30;0.0;11;68.0;21;-2.0;31;0.0
X Y+ Y- Shaft outline
-0.82 0
0 0 0 Scale line
1 0 20 -20 -10 0
82 20 -20 400 0
82 0 0
2 82 25 -25
139 25 -25
139 0 0 Scale line
3 139 37.5 -37.5 -10 -100
145 37.5 -37.5 400 100
145 0 0
4 145 30 -30
382 30 -30 Coeficients
382 0 0 DX_1 5
5 382 25 -25 DY_1 10
400 25 -25
400 0 0
6 400 0 0
400 0 0
400 0 0
7 400 0 0
400 0 0
400 0 0
8 400 0 0
400 0 0
400 0 0
9 400 0 0
400 0 0
400 0 0
10 400 0 0
400 0 0
400 0 0
Shaft inner line
1 0 0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
2 0 0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
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0 0 0
0 0 0
0 0 0
4 0 0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
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0 0 0
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0 0 0
0 0 0
8 0 0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
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0 0 0
0 0 0
0 0 0
10 0 0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
X Y Support (Fix)
130.5 0 DX 10
120.5 -15 DY 15
140.5 -15
130.5 0
140.5 -15
142.1667 -16.5
118.8333 -16.5
118.8333 -18
142.1667 -18
X Y Support (Float)
391 0 DX 10
381 -15 DY 15
401 -15
391 0
401 -15
403 -18.75
379 -18.75
X Y Force Fx
1 41 0 X1 41
41 0 Yes/No 0
41 0
41 0
41 0
41 0
41 0
2 171 0 X1 171
181 5 Yes/No 1
181 0
211 0
181 0
181 -5
171 0
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0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
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0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
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0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
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0 0
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0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
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0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
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0 0
0 0
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0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
X Y Force F
1 41 0 X1 41
37.66667 -15 Yes/No -1
41 -15
41 -65
41 -15
44.33333 -15
41 0
2 171 0 X1 171
167.6667 -15 Yes/No -1
171 -15
171 -65
171 -15
174.3333 -15
171 0
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0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
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0 0
0 0
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0 0
0 0
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0 0
0 0
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0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
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0 0
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0 0
0 0
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0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
10 0 0 X1 0
0 0 Yes/No 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
X Y Torsion moment
1 41 -30 X1 41
41 -70 Yes/No -1
46 -80
41 -90
36 -80
41 -70
2 171 30 X1 171
171 70 Yes/No 1
166 80
171 90
176 80
171 70
3 0 0 X1 0
0 0 Yes/No 0
0 0
0 0
0 0
0 0
4 0 0 X1 0
0 0 Yes/No 0
0 0
0 0
0 0
0 0
5 0 0 X1 0
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0 0
0 0
0 0
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Fi X Y X Y X Y Basic circle
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4.014257 -1.532089 -1.285575 -2.298133 -1.928363 -3.064178 -2.57115
4.18879 -1.732051 -1 -2.598076 -1.5 -3.464102 -2
4.363323 -1.879385 -0.68404 -2.819078 -1.02606 -3.75877 -1.368081
4.537856 -1.969616 -0.347296 -2.954423 -0.520945 -3.939231 -0.694593
4.712389 -2 -5.7E-15 -3 -8.54E-15 -4 -1.14E-14
4.886922 -1.969616 0.347296 -2.954423 0.520945 -3.939231 0.694593
5.061455 -1.879385 0.68404 -2.819078 1.02606 -3.75877 1.368081
5.235988 -1.732051 1 -2.598076 1.5 -3.464102 2
5.410521 -1.532089 1.285575 -2.298133 1.928363 -3.064178 2.57115
5.585054 -1.285575 1.532089 -1.928363 2.298133 -2.57115 3.064178
5.759587 -1 1.732051 -1.5 2.598076 -2 3.464102
5.934119 -0.68404 1.879385 -1.02606 2.819078 -1.368081 3.75877
6.108652 -0.347296 1.969616 -0.520945 2.954423 -0.694593 3.939231
6.283185 -9.37E-15 2 -1.41E-14 3 -1.87E-14 4
X Y Angle indikator
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0 0
0 0
0 0
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0 0
X Y
1 0 0 Concentration Factors - Necks
#N/A 0 Yes/No 1 0
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2 0 0
#N/A 0
#N/A 0
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0 0
3 0 0
#N/A 0
#N/A 0
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0 0
XM_0253 XC_0253 Text description (Information for BOM) Textový popis (Informace pro ku
XM_0254 Row 1 (BOM attribute 1) Řádek 1 (Kusovník atribut 1)
XM_0255 Row 2 (BOM attribute 2) Řádek 2 (Kusovník atribut 2)
XM_0256 Row 3 (BOM attribute 3) Řádek 3 (Kusovník atribut 3)
XM_Material Material: Materiál:
XM_0300 Shaft freely rotating in bearings, overhung rotaHřídel volně otočný v ložiskách, r
XM_0301 Shaft freely rotating in bearings, rotating dis Hřídel volně otočný v ložiskách, r
XM_0303 Stationary placed shaft - only discs are rotatin Pevně uložený hřídel - rotují jen
DE ES FI FR HU IT JA KO NL NO PL PT RU SK SL
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Nein
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fest
frei
Diagramm
Durchbiegung
Biegewinkel
Biegemoment
Biegespannung
Querkraft
Schubspannung
Axialkraft
Zug-Druckspannung
Drehmoment
Torsionsspannung, Verdrehungsspannung
Kraft
Spannung
Reduzierte Spannung
Verdrehungswinkel
Sicherheitskoeffizient
Statische Sicherheit
Dynamische Sicherheit
Berechnungseinheiten
Ruhende Torsion
Ruhende Torsion + Biegung
Schwellende Torsion + Biegung
Allgemeiner Baustahl
Baustahl mit erhöhter Festigkeit
Baustahl mit hoher Festigkeit
Statisch
Schwellend
Wechselnd
Baustahl
Vergüteter und legierter Stahl
Zementstahl
Graues Gußeisen
Leichte Legierungen
Poliert
Nachgeschliffen
Geschliffen
Gedreht
Schruppen
ohne Behandlung
Zunderoberfläche
mit Korrosion
Querkraft
Biegemoment
Drehung
Durchbiegung
Biegespannung
Spannung in der Scherung
Summe
Richtung der Maximalwert
Drehmoment
Torsionsspannung, Verdrehungsspannung
Verdrehungswinkel
Spannung
Zugspannung
reduzierte Spannung
Gesamteinflußfaktor - Biegung
Gesamteinflußfaktor - Zug/Druck
Gesamteinflußfaktor - Scherung
Gesamteinflußfaktor - Torsion
Schnittfläche
Quadratmoment des Schnittes
Biegewiderstandsmoment des Schnittes
Torsionssteifigkeitsmoment des Schnittes
Drillungswiderstandsmoment des Schnittes
Sicherheitsfaktor (reduzierte Spannung)
Sicherheitsfaktor (statisch)
Sicherheitsfaktor (dynamisch)
unbesetzter Graf
Entwurf und Berechnung der Welle
Dateneingabekapitel
Vorläufiger Entwurf
Wellenform und Abmessungen
Einkerbungen und Einstiche auf der Welle
Belastung der Welle
Umlaufende Massen
Werkstoff und Beanspruchungsart
Ergebniskapitel
Ergebnisse - Zusammenfassung
Grafische Ausgabe, CAD - Systeme
Übertragene Leistung
Wellendrehzahl
Drehmoment
Vorläufiger minimaler Durchmesser
Typ der Wellenbelastung
Werkstoff der Welle (Zugfestigkeit)
DXF Datei
Maßstab der dargestellten Welle 1 : 1
Tabelle
Anfang
Gesamtlänge der Welle
X-Koordinate der linken Stütze
X-Koordinate der rechten Stütze
Oberfläche der Welle (Rauheit Ra)
Zerreißgrenze des Werkstoffes (Rm, Su)
Empfindlichkeitskoeffizient des Werkstoffes
A. Durchgangsbohrung
B. Einstich
C. Allgemeine Kerbe
D. Abrundungen zwischen zylindrischen Wellenabschnitten
Belastungen
Umlaufende Zusatzmassen (Berechnung der kritischen Drehzahl)
Belastungen vom Scheibengewicht in der Berechnung verwenden?
X
Werkstoff der Welle (Zugfestigkeit min-max)
Zerreißgrenze
Streckgrenze
Biegefließgrenze
Schubfließgrenze
Dauerfestigkeit - Zug/Druck
Dauerfestigkeit - Biegung
Dauerfestigkeit - Torsion
Spezifisches Gewicht
Elastizitätsmodul
Schubelastizitätsmodul
Eigengewichtbelastung
Höchster dargestellter Sicherheitskoeffizient
Beanspruchungskoeffizient
Koeffizient der Maximalbelastung
Biegung
Querkraft
Torsion
Zug/Druck
Belastungsbedingungen
Biegungsmomentbelastung
Querkraftbelastung
Drehmomentbelastung
Zugkraftbelastung/Druckkraftbelastung
Dynamische Kontrolle
Einfluß der Wellenoberfläche
Einfluß der Wellengröße
Kerbwirkung
Auflagerreaktion in R1
Auflagerreaktion in R2
Gesamtgewicht der Welle
Maximaldurchbiegung
Maximalverdrehung
Drehung in R1
Drehung in R2
Max. Biegespannung
Max. Schubspannung
Max. Torsionsspannung
Max. Zugspannung
Max. Vergleichsspannung
Kritische Drehzahl (A)
Min. statischer Sicherheitsfaktor
Min. dynamischer Sicherheitsfaktor
Ergebnisse für X-Koordinate
Diagramm
Kurven in Diagramm
XZ-Ebene
XY-Ebene
Summe
Winkel
2D Ausgabe in:
Eigene Werte
Federnut (Frässtichel)
Federnut (Scheibenfräser)
Gleichflankige Kerbverzahnung
Evolventenkerbverzahnungen
Press-Nabe (Typ 1)
Press-Nabe (Typ 2)
Press-Nabe (Typ 3)
Gewinde
Welle
Für Wechselbelastung
Für schwellende Belastung
2D-Zeichnungsmaßstab
Automatisch
Eine in Lagern frei drehbare Welle, die rotierende Scheibe ist fliegend gelagert
Eine in Lagern frei drehbare Welle, die rotierende Scheibe liegt zwischen den Lagern
Eine fest gelagerte Welle – nur die Scheiben rotieren
SV TR ZH ZS