Kāda ir formula minimālā vārpstas diametra aprēķināšanai vērpes ietekmē?

Cietai apaļai vārpstai: d = ∛(16T/(πτ_all)), kur T ir pielietotais griezes moments un τ_all ir pieļaujamais bīdes spriegums. Tas izriet no vērpes formulas τ = Tc/J = 16T/(πd³) cietai vārpstai.

Kā izvēlēties pieļaujamo bīdes spriegumu?

Pieļaujamais bīdes spriegums parasti ir 50–60% no stiepes tecēšanas robežas: τ_all = 0,577 × σ_y (fon Misesa kritērijs). Tēraudam AISI 1045: τ_all ≈ 180 MPa. Pielieto drošības koeficientu 1,5–3,0 atkarībā no pielietojuma kritiskuma un slodzes veida.

Kā doba vārpsta atšķiras no cietas vārpstas?

Dobai vārpstai ar tādu pašu ārējo diametru ir nedaudz mazāka vērpes izturība, bet daudz mazāks svars. Izturības attiecība ir (1-k⁴), kur k = d_i/d_o. Ja k = 0,5 (ID = puse no OD), tad saglabājas 93,75% izturība pie aptuveni 75% svara.

Vai man jāņem vērā rievas un sprieguma koncentrācijas?

Jā. Ierievas samazina vārpstas izturību par 25-50% atkarībā no tipa. Pielietojiet sprieguma koncentrācijas koeficientu Kt (parasti ierievām 1,6-3,0). Efektīvais spriegums kļūst par τ_eff = Kt × τ. Izvēlieties vārpstas izmēru koncentrētajam spriegumam vai attiecīgi samaziniet pieļaujamo spriegumu.

Kā ar kombinēto lieci un vērpi?

Kad darbojas gan lieces moments M, gan griezes moments T, izmantojiet ekvivalento griezes momentu: T_eq = √(M² + T²) maksimālās bīdes sprieguma teorijai vai T_eq = √(M² + 0,75T²) fon Misesa kritērijam. Pēc tam nosakiet vārpstas izmēru, izmantojot T_eq T vietā.

Bezmaksas inženierijas rīks #071

Vārpstas diametrs vērpes kalkulatoram

Aprēķiniet minimālo vārpstas diametru, kas nepieciešams, lai pārraidītu doto griezes momentu. Ievadiet griezes momentu, pieļaujamo bīdes spriegumu un materiālu, lai iegūtu nepieciešamo diametru ar drošības koeficientu.

Vārpstas un rotoriCieta un dobaAutomātiskais aprēķins

Griezes moments T (N·m)

Pieļaujamais bīdes spriegums τ_visi (MPa)

Drošības faktors

Vārpstas tips

Ātrie iestatījumi

Rezultāti

Minimālais vārpstas diametrs

—

Faktiskais bīdes spriegums

—

Piemērotais drošības koeficients

—

Polārais moments Dž

—

Sagriešanās leņķis (uz m)

—

Minimālais diametrs (viengabala vārpsta)

Dobā vārpsta

Pagrieziena leņķis

Materiāls	σ_y (MPa)	τ_all (MPa)	G (GPa)
AISI 1020 (maigs)	210	40	79
AISI 1045 (vidējs)	310	80	79
AISI 4140 (sakausējums)	415	110	80
AISI 4340 (augstas izturības)	470	140	80

⚠️ Piezīme: Šis kalkulators veic izmērus tikai tīrai vērpei. Kombinētai lieces un vērpes noteikšanai izmantojiet ekvivalentā griezes momenta metodi. Vienmēr ņemiet vērā atslēgas rievas un sprieguma koncentrācijas.

Vārpstas diametra vērpes kalkulators | Bezmaksas rīks

Publicēts Nikolajs Šelkovenko uz 2026. gada 15. februārī 2026. gada 5. martā

Rezultāti

Minimālais diametrs (viengabala vārpsta)

Dobā vārpsta

Pagrieziena leņķis