Kokia yra formulė, leidžianti apskaičiuoti minimalų veleno skersmenį esant sukimo jėgai?

Kietojo veleno atveju: d = ∛(16T/(πτ_all)), kur T yra taikomas sukimo momentas, o τ_all yra leistinas šlyties įtempis. Tai gaunama iš sukimo formulės τ = Tc/J = 16T/(πd³) kietajam velenui.

Kaip pasirinkti leistiną kirpimo įtempį?

Leistinas šlyties įtempis paprastai yra 50–60% tempiamojo takumo ribos: τ_all = 0,577 × σ_y (von Miseso kriterijus). Plienui AISI 1045: τ_all ≈ 180 MPa. Taikykite 1,5–3,0 saugos koeficientą, priklausomai nuo taikymo kritiškumo ir apkrovos tipo.

Kuo tuščiaviduris velenas skiriasi nuo kietojo veleno?

Tuščiaviduris velenas, kurio išorinis skersmuo toks pat, pasižymi šiek tiek mažesniu sukimo stiprumu, bet daug mažesniu svoriu. Stiprumo santykis yra (1-k⁴), kur k = d_i/d_o. Kai k = 0,5 (ID = pusė OD), išlaikomas 93,75% stiprumas, o svoris – apie 75%.

Ar turėčiau atsižvelgti į griovelius raktams ir įtempių koncentracijas?

Taip. Kilpos sumažina veleno stiprumą 25-50%, priklausomai nuo tipo. Taikykite įtempių koncentracijos koeficientą Kt (paprastai 1,6–3,0 kilpoms). Efektyvus įtempis tampa τ_eff = Kt × τ. Parinkite veleno dydį pagal koncentruotą įtempį arba atitinkamai sumažinkite leistiną įtempį.

O kaip dėl bendro lenkimo ir sukimo?

Kai veikia ir lenkimo momentas M, ir sukimo momentas T, naudokite ekvivalentinį sukimo momentą: T_eq = √(M² + T²) didžiausio šlyties įtempio teorijai arba T_eq = √(M² + 0,75T²) von Mises kriterijui. Tada veleno dydį nustatykite naudodami T_eq vietoj T.

Nemokamas inžinerijos įrankis #071

Veleno skersmuo torsijos skaičiuoklei

Apskaičiuokite minimalų veleno skersmenį, reikalingą perduoti tam tikrą sukimo momentą. Įveskite sukimo momentą, leistiną šlyties įtempį ir medžiagą, kad gautumėte reikiamą skersmenį su saugos koeficientu.

Velenai ir rotoriaiKieta ir tuščiavidurėAutomatinis skaičiavimas

Sukimo momentas T (N·m)

Leistinas šlyties įtempis τ_visi (MPa)

Saugos koeficientas

Veleno tipas

Greitieji išankstiniai nustatymai

Rezultatai

Minimalus veleno skersmuo

—

Faktinis šlyties įtempis

—

Taikomas saugos koeficientas

—

Poliarinis momentas J

—

Sukimo kampas (vienam metrui)

—

Minimalus skersmuo (vientisas velenas)

Tuščiaviduris velenas

Sukimo kampas

Medžiaga	σ_y (MPa)	τ_visi (MPa)	G (GPa)
AISI 1020 (švelnus)	210	40	79
AISI 1045 (vidutinio kietumo)	310	80	79
AISI 4140 (lydinys)	415	110	80
AISI 4340 (aukšto stiprumo)	470	140	80

⚠️ Pastaba: Ši skaičiuoklė apskaičiuoja dydžius tik grynam sukimui. Lenkimui ir sukimui kartu naudokite ekvivalentinio sukimo momento metodą. Visada atsižvelkite į griovelius ir įtempių koncentracijas.

Veleno skersmens sukimo skaičiuoklė | Nemokamas įrankis

Išleido Nikolajus Šelkovenko ant 2026 m. vasario 15 d. 2026 m. vasario 5 d.

Rezultatai

Minimalus skersmuo (vientisas velenas)

Tuščiaviduris velenas

Sukimo kampas