Wat is de formule voor de minimale asdiameter onder torsie?

Voor een massieve ronde as geldt: d = ∛(16T/(πτ_all)), waarbij T het toegepaste koppel is en τ_all de toelaatbare schuifspanning. Dit volgt uit de torsieformule τ = Tc/J = 16T/(πd³) voor een massieve as.

Hoe kies ik de toelaatbare schuifspanning?

De toelaatbare schuifspanning bedraagt doorgaans 50-60% van de treksterkte: τ_all = 0,577 × σ_y (von Mises-criterium). Voor staal AISI 1045: τ_all ≈ 180 MPa. Hanteer een veiligheidsfactor van 1,5-3,0, afhankelijk van de kritische aard van de toepassing en het type belasting.

Hoe verhoudt een holle as zich tot een massieve as?

Een holle as met dezelfde buitendiameter heeft een iets lagere torsiesterkte, maar weegt veel minder. De sterkteverhouding is (1-k⁴), waarbij k = d_i/d_o. Voor k = 0,5 (ID = halve OD) behoudt u 93,75% aan sterkte bij een gewicht van ongeveer 75%.

Moet ik rekening houden met spleten en spanningsconcentraties?

Ja. Spiebanen verminderen de assterkte met 25-50%, afhankelijk van het type. Pas een spanningsconcentratiefactor Kt toe (doorgaans 1,6-3,0 voor spiebanen). De effectieve spanning wordt τ_eff = Kt × τ. Dikteer de as op basis van de geconcentreerde spanning of verlaag de toelaatbare spanning dienovereenkomstig.

En wat te denken van een combinatie van buiging en torsie?

When both bending moment M and torque T act, use the equivalent torque T_eq = √(M² + T²) (maximum shear stress theory) and size the shaft using T_eq in place of T. For the von Mises criterion, use the equivalent bending moment M_eq = √(M² + 0.75T²) with the bending stress formula σ = 32·M_eq/(πd³) checked against the allowable normal stress.

Gratis engineeringtool #071

Asdiameter voor torsiecalculator

Bereken de minimale asdiameter die nodig is om een bepaald koppel over te brengen. Voer het koppel, de toelaatbare schuifspanning en het materiaal in om de benodigde diameter met veiligheidsfactor te verkrijgen.

Assen & rotorenMassief & HolAutomatische berekening

Koppel T (N·m)

Toelaatbare schuifspanning τ_alle (MPa)

Veiligheidsfactor

Astype

Snelle voorinstellingen

Resultaten

Minimale asdiameter

—

Werkelijke schuifspanning

—

Toegepaste veiligheidsfactor

—

Polair moment J

—

Verdraaiingshoek (per m)

—

Minimale diameter (massieve as)

Holle as

Draaihoek

Materiaal	σ_y (MPa)	τ_all (MPa)	G (GPa)
AISI 1020 (zacht)	210	40	79
AISI 1045 (medium)	310	80	79
AISI 4140 (legering)	415	110	80
AISI 4340 (hoge sterkte)	470	140	80

⚠️ Let op: Deze calculator is alleen geschikt voor zuivere torsie. Voor gecombineerde buiging en torsie dient u de equivalente koppelmethode te gebruiken. Houd altijd rekening met spiebanen en spanningsconcentraties.