轴弯扭组合直径
按第三强度理论,由弯矩 M、扭矩 T、折算系数 α 与许用切应力 τ 计算轴径 d。
输入参数
计算公式
M_e = √(M²+(αT)²);d = ³√(16M_e/(πτ))
α 用于把脉动/对称循环扭矩折算到与弯矩同循环特性。
基础知识
按第三强度理论,由弯矩 M、扭矩 T、折算系数 α 与许用切应力 τ 计算轴径 d。
本工具依据以下公式计算 轴弯扭组合直径:M_e = √(M²+(αT)²);d = ³√(16M_e/(πτ))
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
| 弯矩 M | 输入参数 |
| 扭矩 T | 输入参数 |
| 折算系数 α | 输入参数 |
| 当量弯矩 M_e | 输出结果 |
| 轴径 d | 输出结果 |
使用方法
- 在「输入参数」区填写 弯矩 M、扭矩 T、折算系数 α、许用切应力 τ(注意输入框标注的单位)。
- 点击「计算」按钮,工具依据上方公式进行运算。
- 在结果区查看 当量弯矩 M_e、轴径 d。
公式解读 · 例题 · 知识点
公式解读
核心计算关系:M_e = √(M²+(αT)²);d = ³√(16M_e/(πτ))
输入变量:
- 弯矩 M
M— N·mm - 扭矩 T
T— N·mm - 折算系数 α
alpha - 许用切应力 τ
tau— MPa
输出结果:
- 当量弯矩 M_e
Me— N·mm - 轴径 d
d— mm
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 M_e = √(M²+(αT)²);d = ³√(16M_e/(πτ)),取 弯矩 M = 40,000 N·mm;扭矩 T = 50,000 N·mm;折算系数 α = 0.6;许用切应力 τ = 40 MPa。
代入计算得:当量弯矩 M_e = 50,000 N·mm;轴径 d = 18.53 mm。
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 |
|---|---|---|---|
| 弯矩 M (N·mm) | M | N·mm | 40000 |
| 扭矩 T (N·mm) | T | N·mm | 50000 |
| 折算系数 α | alpha | 0.6 | |
| 许用切应力 τ (MPa) | tau | MPa | 40 |
输出结果 Outputs
| 结果 Result | 符号 Symbol | 单位 Unit |
|---|---|---|
| 当量弯矩 M_e | Me | N·mm |
| 轴径 d | d | mm |
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:M_e = √(M²+(αT)²);d = ³√(16M_e/(πτ))
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