Vad är formeln för minsta axeldiameter under vridning?

För en solid cirkulär axel: d = ∛(16T/(πτ_all)), där T är det applicerade vridmomentet och τ_all är den tillåtna skjuvspänningen. Detta kommer från vridningsformeln τ = Tc/J = 16T/(πd³) för en solid axel.

Hur väljer jag den tillåtna skjuvspänningen?

Den tillåtna skjuvspänningen är vanligtvis 50-60% av draghållfastheten: τ_all = 0,577 × σ_y (von Mises kriterium). För stål AISI 1045: τ_all ≈ 180 MPa. Tillämpa en säkerhetsfaktor på 1,5-3,0 beroende på applikationens kritiska karaktär och belastningstyp.

Hur står sig en ihålig axel i jämförelse med en solid axel?

En ihålig axel med samma ytterdiameter har något mindre vridhållfasthet men mycket mindre vikt. Hållfasthetsförhållandet är (1-k⁴) där k = d_i/d_o. För k = 0,5 (ID = halva OD) behåller man 93,75% hållfasthet vid cirka 75% av vikten.

Bör jag ta hänsyn till kilspår och spänningskoncentrationer?

Ja. Kilspår minskar axelns hållfasthet med 25-50% beroende på typ. Tillämpa en spänningskoncentrationsfaktor Kt (vanligtvis 1,6-3,0 för kilspår). Den effektiva spänningen blir τ_eff = Kt × τ. Dimensionera axeln för den koncentrerade spänningen eller minska den tillåtna spänningen därefter.

Vad gäller kombinerad böjning och vridning?

När både böjmomentet M och vridmomentet T verkar, använd det ekvivalenta vridmomentet: T_eq = √(M² + T²) för maximal skjuvspänningsteori, eller T_eq = √(M² + 0,75T²) för von Mises kriterium. Dimensionera sedan axeln med hjälp av T_eq istället för T.

Gratis tekniskt verktyg #071

Axeldiameter för torsionskalkylator

Beräkna den minsta axeldiameter som krävs för att överföra ett givet vridmoment. Ange vridmoment, tillåten skjuvspänning och material för att få den erforderliga diametern med säkerhetsfaktor.

Axlar och rotorerSolid & HollowAutoberäkning

Moment T (N·m)

Tillåten skjuvspänning τ_alla (MPa)

Säkerhetsfaktor

Axeltyp

Snabbförinställningar

Resultat

Minsta axeldiameter

—

Faktisk skjuvspänning

—

Tillämpad säkerhetsfaktor

—

Polarmoment J

—

Vridningsvinkel (per m)

—

Minsta diameter (solid axel)

Hålaxel

Vridningsvinkel

Material	σ_y (MPa)	τ_all (MPa)	G (GPa)
AISI 1020 (mild)	210	40	79
AISI 1045 (medelstor)	310	80	79
AISI 4140 (legering)	415	110	80
AISI 4340 (höghållfast)	470	140	80

⚠️ Obs: Denna kalkylator dimensionerar endast för ren vridning. För kombinerad böjning + vridning, använd ekvivalent vridmomentmetoden. Ta alltid hänsyn till kilspår och spänningskoncentrationer.

Axeldiameter för vridningsberäknare | Gratis verktyg

Publicerad av Nikolaj Sjelkovenko på 15 februari 2026 5 mars 2026

Resultat

Minsta diameter (solid axel)

Hålaxel

Vridningsvinkel