Mi a képlete a minimális tengelyátmérőnek torziós körülmények között?

Tömör körtengely esetén: d = ∛(16T/(πτ_all)), ahol T az alkalmazott nyomaték, τ_all pedig a megengedett nyírófeszültség. Ez a tömör tengely torziós képletéből származik: τ = Tc/J = 16T/(πd³).

Hogyan válasszam ki a megengedett nyírófeszültséget?

A megengedhető nyírófeszültség jellemzően a szakítószilárdság 50-60% értéke: τ_all = 0,577 × σ_y (von Mises-kritérium). AISI 1045 acél esetén: τ_all ≈ 180 MPa. Az alkalmazás kritikusságától és a terhelés típusától függően 1,5-3,0 biztonsági tényezőt kell alkalmazni.

Hogyan viszonyul egy üreges tengely egy tömör tengelyhez?

Egy azonos külső átmérőjű üreges tengelynek valamivel kisebb a torziós szilárdsága, de sokkal kisebb a súlya. A szilárdsági arány (1-k⁴), ahol k = d_i/d_o. K = 0,5 (ID = fél külső átmérő) esetén 93,75% szilárdság marad a súly körülbelül 75%-ja mellett.

Figyelembe kell vennem a reteszhornyokat és a feszültségkoncentrációkat?

Igen. A reteszhornyok típustól függően 25-50% értékkel csökkentik a tengely szilárdságát. Alkalmazz Kt feszültségkoncentrációs tényezőt (jellemzően 1,6-3,0 reteszhornyok esetén). A tényleges feszültség τ_eff = Kt × τ lesz. Méretezd a tengelyt a koncentrált feszültséghez, vagy csökkentsd ennek megfelelően a megengedett feszültséget.

Mi a helyzet a kombinált hajlítással és torzióval?

Amikor mind az M hajlítónyomaték, mind a T nyomaték hat, használjuk az egyenértékű nyomatékot: T_eq = √(M² + T²) a maximális nyírófeszültség elméletéhez, vagy T_eq = √(M² + 0,75T²) a von Mises-kritériumhoz. Ezután a tengely méretezéséhez használjuk a T_eq-t T helyett.

Ingyenes mérnöki eszköz #071

Tengelyátmérő torziós kalkulátorhoz

Számítsa ki az adott nyomaték átviteléhez szükséges minimális tengelyátmérőt. Adja meg a nyomatékot, a megengedett nyírófeszültséget és az anyagot a szükséges átmérő biztonsági tényezővel együtt történő eléréséhez.

Tengelyek és rotorokTömör és üregesAutomatikus számítás

Nyomaték T (Nm)

Megengedett nyírófeszültség τ_minden (MPa)

Biztonsági tényező

Tengely típusa

Gyors előbeállítások

Eredmények

Minimális tengelyátmérő

—

Tényleges nyírófeszültség

—

Alkalmazott biztonsági tényező

—

Poláris pillanat J

—

Csavarodási szög (méterenként)

—

Minimális átmérő (tömör tengely)

Üreges tengely

Csavarodási szög

Anyag	σ_y (MPa)	τ_összes (MPa)	G (GPa)
AISI 1020 (enyhe)	210	40	79
AISI 1045 (közepes)	310	80	79
AISI 4140 (ötvözet)	415	110	80
AISI 4340 (nagy szilárdságú)	470	140	80

⚠️ Megjegyzés: Ez a kalkulátor csak tiszta torzióra méretezi a méretet. Hajlítás és torzió kombinált méretezéséhez az egyenértékű nyomaték módszerét kell használni. Mindig vegye figyelembe a reteszhornyokat és a feszültségkoncentrációkat.

Tengelyátmérő torziós kalkulátorhoz | Ingyenes eszköz

Kiadja Nikolai Shelkovenko be 2026. február 15. 2026. március 5.

Eredmények

Minimális átmérő (tömör tengely)

Üreges tengely

Csavarodási szög