เครื่องมือวิศวกรรมฟรี #071
เครื่องคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาสำหรับแรงบิด
คำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาขั้นต่ำที่จำเป็นในการส่งแรงบิดที่กำหนด ป้อนแรงบิด ความเค้นเฉือนที่อนุญาต และวัสดุ เพื่อให้ได้เส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการพร้อมปัจจัยด้านความปลอดภัย.
ผลลัพธ์
เส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำ (เพลาตัน)
เพลากลวง
มุมบิด
| วัสดุ | σ_y (เมกะปาสคาล) | τ_all (เมกะปาสคาล) | G (GPa) |
|---|---|---|---|
| AISI 1020 (อ่อน) | 210 | 40 | 79 |
| AISI 1045 (ขนาดกลาง) | 310 | 80 | 79 |
| AISI 4140 (โลหะผสม) | 415 | 110 | 80 |
| AISI 4340 (ความแข็งแรงสูง) | 470 | 140 | 80 |
⚠️ หมายเหตุ: เครื่องคำนวณนี้ใช้สำหรับแรงบิดอย่างเดียวเท่านั้น สำหรับการดัดและแรงบิดร่วมกัน ให้ใช้วิธีแรงบิดเทียบเท่า ควรคำนึงถึงร่องลิ่มและจุดที่มีความเค้นสูงเสมอ.
For a solid shaft: d = ∛(16T/(πτ_all)). This comes from the torsion formula τ = 16T/(πd³). Apply a safety factor by using τ_design = τ_all / SF.
Allowable shear stress is typically 50–60% of tensile yield: τ_all ≈ 0.577 × σ_y (von Mises). Apply safety factor 1.5–3.0 depending on application.
A hollow shaft with k = d_i/d_o = 0.5 retains 93.75% of torsional strength at about 75% of the weight. The diameter increases by factor 1/(1−k⁴)^(1/3).
Yes. Keyways reduce shaft strength by 25–50%. Apply stress concentration factor Kt (typically 1.6–3.0). Size the shaft accordingly or reduce allowable stress.
Use equivalent torque T_eq = √(M² + T²) (max shear stress theory) and size using T_eq. For von Mises, use equivalent bending moment M_eq = √(M² + 0.75T²) with σ = 32·M_eq/(πd³) against the allowable normal stress.
ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในหน้านี้ได้รับการพัฒนาและทดสอบภาคสนามโดยทีมงาน Vibromera โดยใช้ Balanset-1A ซึ่งเป็นเครื่องบาลานซ์และเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบสองช่องสัญญาณชนิดพกพา สำหรับการบาลานซ์โรเตอร์หน้างาน
เครื่องมือและซอฟต์แวร์สำหรับการถ่วงสมดุลภาคสนามระดับมืออาชีพ
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko เป็นวิศวกรวิเคราะห์การสั่นสะเทือน และเป็นผู้ก่อตั้งและประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ Vibromera กว่า 15 ปีที่เขาถ่วงสมดุลเครื่องจักรหมุนในภาคสนามแทนที่จะทำบนแท่นทดสอบ ได้แก่ มุลเชอร์ พัดลมอุตสาหกรรม เครื่องบด เครื่องหมุนเหวี่ยง เพลา และสปินเดิล งานนี้เองที่ทำให้เกิดเครื่องมือ Balanset — ออกแบบมาให้เป็นเครื่องมือที่ผู้เชี่ยวชาญสามารถถือไปยังเครื่องจักรและใช้งานได้ด้วยตัวคนเดียวหน้างาน ไม่ใช่อุปกรณ์สำหรับห้องปฏิบัติการ Vibromera ก่อตั้งขึ้นในปี 2017 และตั้งฐานอยู่ที่เมืองปอร์ตู ประเทศโปรตุเกส ตั้งแต่ปี 2023 การพัฒนา การประกอบ และการสนับสนุนผลิตภัณฑ์ตระกูล Balanset ทั้งหมดเกิดขึ้นที่นี่ เครื่องมือเรือธงคือ Balanset-1A เครื่องวิเคราะห์แบบพกพาสำหรับการถ่วงสมดุลหนึ่งระนาบและสองระนาบ และสำหรับการวินิจฉัยการสั่นสะเทือน Nikolai มีส่วนร่วมด้วยตนเองในการสนับสนุนลูกค้า ในการแก้ไขงานถ่วงสมดุลที่ยาก และในการพัฒนาซอฟต์แวร์ เขาทำงานกับลูกค้าทั่วโลกในทุกภาษา
