平键强度校核

校核轴-轮毂平键的剪切应力 τ 与挤压应力 σ_c(T 用 N·mm,d/l/h 用 mm)。

输入参数

计算公式

τ = 2T/(d·l·h);σ_c = 4T/(d·l·h)
键的挤压(压溃)往往先于剪切失效。
T键剪切/挤压:τ = 2T/(d·b·l)
平键强度校核 示意图

基础知识

校核轴-轮毂平键的剪切应力 τ 与挤压应力 σ_c(T 用 N·mm,d/l/h 用 mm)。

本工具依据以下公式计算 平键强度校核:τ = 2T/(d·l·h);σ_c = 4T/(d·l·h)

历史沿革

齿轮、螺纹、轴承等机械元件的设计理论自工业革命起随机床与标准化(AGMA、ISO 等)逐步成熟。

工程应用

用于传动系统设计、联接强度校核与零部件选型。

术语表

扭矩 T输入参数
轴径 d输入参数
键长 l输入参数
切应力 τ输出结果
挤压应力 σ_c输出结果

使用方法

  1. 在「输入参数」区填写 扭矩 T、轴径 d、键长 l、键高 h(注意输入框标注的单位)。
  2. 点击「计算」按钮,工具依据上方公式进行运算。
  3. 在结果区查看 切应力 τ、挤压应力 σ_c。

公式解读 · 例题 · 知识点

公式解读

核心计算关系:τ = 2T/(d·l·h);σ_c = 4T/(d·l·h)

输入变量:

  • 扭矩 T T — N·mm
  • 轴径 d d — mm
  • 键长 l l — mm
  • 键高 h h — mm

输出结果:

  • 切应力 τ tau — MPa
  • 挤压应力 σ_c sigc — MPa

假设/适用:啮合/螺纹类公式默认标准安装、无侧隙,实际需计入制造误差与载荷系数 K_A。

例题

根据公式 τ = 2T/(d·l·h);σ_c = 4T/(d·l·h),取 扭矩 T = 50,000 N·mm;轴径 d = 30 mm;键长 l = 40 mm;键高 h = 8 mm。

代入计算得:切应力 τ = 10.42 MPa;挤压应力 σ_c = 20.83 MPa。

知识点

  • 啮合/螺纹类公式默认标准安装、无侧隙,实际需计入制造误差与载荷系数 K_A。
  • 强度结果须与材料许用应力比较,并预留安全系数(一般 ≥ 1.5,重要件 ≥ 2)。
  • 高速或重载工况还应校核润滑、发热与疲劳寿命,而非仅静强度。

参数说明

输入参数 Inputs

参数 Parameter符号 Symbol单位 Unit默认 Default
扭矩 T (N·mm)TN·mm50000
轴径 d (mm)dmm30
键长 l (mm)lmm40
键高 h (mm)hmm8

输出结果 Outputs

结果 Result符号 Symbol单位 Unit
切应力 τtauMPa
挤压应力 σ_csigcMPa

应用场景

  • 工程计算与单位换算的常用场景

常见问题

这个工具使用什么公式?
本工具依据 ISO / AGMA / ASME 等标准公式 进行计算:τ = 2T/(d·l·h);σ_c = 4T/(d·l·h)
计算结果有多精确?
结果与输入精度一致,基于国际单位制(SI)与通用工程近似;关键工况建议结合安全系数复核。
常用于哪些场景?
工程计算与单位换算的常用场景