What is the formula for minimum shaft diameter under torsion?

For a solid circular shaft: d = ∛(16T/(πτ_all)), where T is the applied torque and τ_all is the allowable shear stress. This comes from the torsion formula τ = Tc/J = 16T/(πd³) for a solid shaft.

How do I choose the allowable shear stress?

The allowable shear stress is typically 50-60% of the tensile yield strength: τ_all = 0.577 × σ_y (von Mises criterion). For steel AISI 1045: τ_all ≈ 180 MPa. Apply a safety factor of 1.5-3.0 depending on application criticality and loading type.

How does a hollow shaft compare to a solid shaft?

A hollow shaft with the same outer diameter has slightly less torsional strength but much less weight. The strength ratio is (1-k⁴) where k = d_i/d_o. For k = 0.5 (ID = half OD), you retain 93.75% of strength at about 75% of the weight.

Should I account for keyways and stress concentrations?

Yes. Keyways reduce shaft strength by 25-50% depending on type. Apply a stress concentration factor Kt (typically 1.6-3.0 for keyways). The effective stress becomes τ_eff = Kt × τ. Size the shaft for the concentrated stress or reduce the allowable stress accordingly.

What about combined bending and torsion?

When both bending moment M and torque T act, use the equivalent torque: T_eq = √(M² + T²) for maximum shear stress theory, or T_eq = √(M² + 0.75T²) for von Mises criterion. Then size the shaft using T_eq in place of T.

मोफत अभियांत्रिकी साधन #071

टॉर्शनसाठी शाफ्ट व्यास कॅल्क्युलेटर

दिलेला टॉर्क वहन करण्यासाठी लागणारा किमान शाफ्ट व्यास मोजा. आवश्यक व्यास मिळवण्यासाठी टॉर्क, परवानगीयोग्य कातरण ताण आणि साहित्य प्रविष्ट करा; सुरक्षितता गुणकही लागू केला जाईल.

शाफ्ट्स & रोटर्सघन & पोकळस्वयंचलित गणना

टॉर्क T (N·m)

परवानगीयोग्य कातरण ताण τ_सर्व (MPa)

सुरक्षा गुणक

शाफ्ट प्रकार

Quick presets

Results

किमान शाफ्ट व्यास

—

वास्तविक कातरण ताण

—

लागू केलेला सुरक्षितता गुणक

—

ध्रुवीय जडत्व क्षण J

—

मुरड कोन (प्रति m)

—

किमान व्यास (घन शाफ्ट)

पोकळ शाफ्ट

मुरड कोन

साहित्य	σ_y (MPa)	τ_all (MPa)	G (GPa)
AISI 1020 (माइल्ड)	210	40	79
AISI 1045 (मध्यम)	310	80	79
AISI 4140 (मिश्रधातू)	415	110	80
AISI 4340 (उच्च-बलवान)	470	140	80

⚠️ Note: हा कॅल्क्युलेटर फक्त शुद्ध मुरड भारासाठी मापन करतो. संयुक्त वाकण + मुरडसाठी समतुल्य टॉर्क पद्धत वापरा. की-वे आणि ताण एकाग्रता नेहमी लक्षात घ्या.

Shaft Diameter for Torsion Calculator | Free Tool

Published by Nikolai Shelkovenko on फेब्रुवारी 15, 2026 मार्च 5, 2026

Results

किमान व्यास (घन शाफ्ट)

पोकळ शाफ्ट

मुरड कोन

Shop

आधार

Contact