Безплатен инженерен инструмент #071
Калкулатор за диаметър на вала за торсионно усилие
Изчислете минималния диаметър на вала, необходим за предаване на даден въртящ момент. Въведете въртящия момент, допустимото напрежение на срязване и материала, за да получите необходимия диаметър с коефициент на безопасност.
Резултати
Минимален диаметър (плътна шахта)
Кух вал
Ъгъл на усукване
| Материал | σ_y (МПа) | τ_all (МПа) | G (GPa) |
|---|---|---|---|
| AISI 1020 (мека) | 210 | 40 | 79 |
| AISI 1045 (средна) | 310 | 80 | 79 |
| AISI 4140 (сплав) | 415 | 110 | 80 |
| AISI 4340 (високоякостна) | 470 | 140 | 80 |
⚠️ Забележка: Този калкулатор определя размери само за чисто усукване. За комбинирано огъване + усукване използвайте метода на еквивалентния въртящ момент. Винаги отчитайте шпонковите канали и концентрациите на напрежение.
For a solid shaft: d = ∛(16T/(πτ_all)). This comes from the torsion formula τ = 16T/(πd³). Apply a safety factor by using τ_design = τ_all / SF.
Allowable shear stress is typically 50–60% of tensile yield: τ_all ≈ 0.577 × σ_y (von Mises). Apply safety factor 1.5–3.0 depending on application.
A hollow shaft with k = d_i/d_o = 0.5 retains 93.75% of torsional strength at about 75% of the weight. The diameter increases by factor 1/(1−k⁴)^(1/3).
Yes. Keyways reduce shaft strength by 25–50%. Apply stress concentration factor Kt (typically 1.6–3.0). Size the shaft accordingly or reduce allowable stress.
Use equivalent torque T_eq = √(M² + T²) (max shear stress theory) and size using T_eq. For von Mises, use equivalent bending moment M_eq = √(M² + 0.75T²) with σ = 32·M_eq/(πd³) against the allowable normal stress.
Процедурите, описани на тази страница, са разработени и тествани на терен от екипа на Vibromera с помощта на Balanset-1A, преносим двуканален балансьор и анализатор на вибрации за балансиране на ротори на място.
Професионални инструменти и софтуер за балансиране на полето.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko е инженер по вибрационен анализ, основател и изпълнителен директор на Vibromera. Повече от 15 години той балансира въртящо се оборудване на място, а не на изпитвателен стенд: мулчери, промишлени вентилатори, трошачки, центрофуги, валове и шпиндели. Именно от тази работа се родиха уредите Balanset — те са замислени като инструмент, който специалистът може да занесе до машината и да използва сам, на място, а не като лабораторно оборудване. Vibromera е основана през 2017 г. и от 2023 г. е базирана в Порто, Португалия. Тук се извършват разработката, сглобяването и поддръжката на серията Balanset. Водещият уред е Balanset-1A — портативен анализатор за едноравнинно и двуравнинно балансиране и за вибрационна диагностика. Nikolai лично участва в поддръжката на клиентите, в решаването на трудни случаи на балансиране и в разработката на софтуера. Работи с клиенти по целия свят, на всякакъв език.
