Aký je vzorec pre minimálny priemer hriadeľa pri krútení?

Pre plný kruhový hriadeľ: d = ∛(16T/(πτ_všetky)), kde T je aplikovaný krútiaci moment a τ_všetky je prípustné šmykové napätie. Toto pochádza zo vzorca pre krútenie τ = Tc/J = 16T/(πd³) pre plný hriadeľ.

Ako si vyberiem povolené šmykové napätie?

Prípustné šmykové napätie je typicky 50 – 601 TP3T medze klzu v ťahu: τ_all = 0,577 × σ_y (von Misesovo kritérium). Pre oceľ AISI 1045: τ_all ≈ 180 MPa. Použite bezpečnostný faktor 1,5 – 3,0 v závislosti od kritickosti aplikácie a typu zaťaženia.

Ako sa dutý hriadeľ porovnáva s plným hriadeľom?

Dutý hriadeľ s rovnakým vonkajším priemerom má o niečo menšiu torznú pevnosť, ale oveľa menšiu hmotnosť. Pomer pevnosti je (1-k⁴), kde k = d_i/d_o. Pre k = 0,5 (vnútorný priemer = polovica vonkajšieho priemeru) si pri hmotnosti približne 751 TP3T zachováte pevnosť 93,751 TP3T.

Mal by som zohľadniť drážky na pero a koncentrácie napätia?

Áno. Drážky pre perá znižujú pevnosť hriadeľa o 25-50% v závislosti od typu. Použite súčiniteľ koncentrácie napätia Kt (zvyčajne 1,6-3,0 pre drážky pre perá). Efektívne napätie sa stáva τ_eff = Kt × τ. Nadimenzujte hriadeľ pre koncentrované napätie alebo zodpovedajúcim spôsobom znížte prípustné napätie.

A čo kombinovaný ohyb a krútenie?

Keď pôsobí ohybový moment M aj krútiaci moment T, použite ekvivalentný krútiaci moment: T_eq = √(M² + T²) pre teóriu maximálneho šmykového napätia alebo T_eq = √(M² + 0,75T²) pre von Misesovo kritérium. Potom dimenzujte hriadeľ pomocou T_eq namiesto T.

Bezplatný inžiniersky nástroj #071

Kalkulačka priemeru hriadeľa pre torzné napätie

Vypočítajte minimálny priemer hriadeľa potrebný na prenos daného krútiaceho momentu. Zadajte krútiaci moment, povolené šmykové napätie a materiál, aby ste získali požadovaný priemer s bezpečnostným faktorom.

Hriadele a rotoryPlné a dutéAutomatický výpočet

Krútiaci moment T (N·m)

Prípustné šmykové napätie τ_všetky (MPa)

Faktor bezpečnosti

Typ hriadeľa

Rýchle predvoľby

Výsledky

Minimálny priemer hriadeľa

—

Skutočné šmykové napätie

—

Použitý bezpečnostný faktor

—

Polárny moment J

—

Uhol skrútenia (na m)

—

Minimálny priemer (plný hriadeľ)

Dutý hriadeľ

Uhol skrútenia

Materiál	σ_y (MPa)	τ_všetky (MPa)	G (GPa)
AISI 1020 (mierna)	210	40	79
AISI 1045 (stredná)	310	80	79
AISI 4140 (zliatina)	415	110	80
AISI 4340 (vysokopevnostná)	470	140	80

⚠️ Poznámka: Táto kalkulačka dimenzuje iba na čisté krútenie. Pre kombinované ohybové a krútiace momenty použite metódu ekvivalentného krútiaceho momentu. Vždy zohľadnite drážky pre perá a koncentrácie napätia.

Kalkulačka priemeru hriadeľa pre torzné napätie | Bezplatný nástroj

Vydal Nikolaj Šelkovenko na 15. februára 2026 5. marca 2026

Výsledky

Minimálny priemer (plný hriadeľ)

Dutý hriadeľ

Uhol skrútenia