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Shear stress occurring in the circular rotating shaft that transmits power

작성자 Uploader : 208st 작성일 Upload Date: 2023-06-05변경일 Update Date: 2023-06-05조회수 View : 116

Calculate the shear stress τ (MPa) generated in the shaft when a circular cross-section shaft with diameter D (m) rotates at N (rpm) and transmits power of P (kW).

shaft torque

T = τ*Jz/r = τ*(π/16)*D^3

Jz: polar moment of inertia of circular section = (π/2)*r^4

Since power P = T*ω and ω= 2*π*N/60 (rad/s),

P = τ*(π/16)*D^3 * 2*π*N/60

= (π^2/8)*τ*D^3*N/60

Since the unit of the result is MW, if it is expressed in kW,

P = (125/60)*π^2*τ*D^3*N

becomes,

τ = 60*P/(125*π^2*D^3*N)

*** 참고문헌[References] ***

https://en.wikipedia.org/wiki/Polar_moment_of_inertia

τ = 60*P/(125*π^2*D^3*N)

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