Открыть главное меню

Торсион

Torzni kyvadlo.svg
Torsionskraft.png

Торсион (от фр. torsion — скручивание, кручение) — стержни из пружинной стали, имеющие относительно небольшую крутильную жёсткость, высокую упругость и работающие на кручение. Могут быть монолитными круглого или квадратного сечения, а также пластинчатыми — набранными из некоторого числа пластин, связанных друг с другом в пучок и совместно работающих на закручивание. [1].

ПрименениеПравить

Основная статья: Торсионная подвеска
  • Маятники с торсионным подвесом;
  • Торсионные возвратные пружины в измерительных приборах;
  • Подвеска бронетехники и автомобилей (например, заднемоторных ЗАЗ и легковых моделей ЗИЛ, ЛуАЗ, передний мост Запорожца, а также многих французских моделей 1950-х — 1970-х годов, почти всех автомобилей Chrysler с конца 1950-х до 1980-х годов, автомобилей фирмы Mazda (Demio, Familia, Capella) конца 1990-х годов, Alfa Romeo, Suzuki SX4, и т. д.);
  • Валы определённой конструкции для сглаживания ударов;
  • В многопоточных редукторах для выравнивания моментов между параллельными передачами;
  • В античных метательных машинах некоторых типов использовались торсионы из органических волокон;
  • Для уравновешивания тяжёлых открывающихся элементов конструкции (бронированная крышка люка в бронетехнике, крыша трансмиссии танков, кабина автомобилей «КамАЗ», крышка багажника автомобилей «Волга», «Жигули», «Москвич», секционные ворота, пружина дверцы морозильной камеры холодильников «Минск-10» и тому подобное);
  • Торсионы используются для соединения вала и колец в конструкции динамически настраиваемых гироскопов

РасчётыПравить

Стержень, используемый как упругий элемент, который работает на скручивание, называется торсионом. Касательные напряжения  , возникающие в условиях кручения, определяются по формуле:

 ,

где r — расстояние от оси кручения.

Очевидно, что касательные напряжения достигают наибольшего значения на поверхности вала при   и при максимальном крутящем моменте  , то есть

 ,

где Wp — полярный момент сопротивления.

Это даёт возможность записать условие прочности при кручении в таком виде:

 .

Используя это условие, можно или по известным силовым факторам, которые создают крутящий момент Т, найти полярный момент сопротивления и далее, в зависимости от той или иной формы, найти размеры сечения, или наоборот — зная размеры сечения, можно вычислить наибольшую величину крутящего момента, которую можно допустить в сечении, которое, в свою очередь, позволит найти допустимые величины внешних нагрузок.

 ,

где   (для сплошного вала)

или   (для полого вала)


ПримечанияПравить

  1. Словарь-справочник по механизмам. Крайнев А. Ф. Москва, «Машиностроение», 1987.

СсылкиПравить

См. такжеПравить