轴扭转强度直径

按许用切应力 τ 由扭矩 T 计算实心圆轴所需最小直径 d。

输入参数

计算公式

τ = 16T/(πd³) → d = ³√(16T/(πτ))
仅考虑扭转时的初步轴径;弯扭组合应进一步校核。
TT扭转直径 d ≥ (16T/(π·τ))^(1/3)
轴扭转强度直径 示意图

基础知识

按许用切应力 τ 由扭矩 T 计算实心圆轴所需最小直径 d。

本工具依据以下公式计算 轴扭转强度直径:τ = 16T/(πd³) → d = ³√(16T/(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

扭矩 T输入参数
许用切应力 τ输入参数
最小直径 d输出结果

使用方法

  1. 在「输入参数」区填写 扭矩 T、许用切应力 τ(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 最小直径 d。

公式解读 · 例题 · 知识点

公式解读

核心计算关系:τ = 16T/(πd³) → d = ³√(16T/(πτ))

输入变量:

  • 扭矩 T T — N·mm
  • 许用切应力 τ tau — MPa

输出结果:

  • 最小直径 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 τ = 16T/(πd³) → d = ³√(16T/(πτ)),取 扭矩 T = 50,000 N·mm;许用切应力 τ = 40 MPa。

代入计算得:最小直径 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
扭矩 T (N·mm)TN·mm50000
许用切应力 τ (MPa)tauMPa40

输出结果 Outputs

结果 Result符号 Symbol单位 Unit
最小直径 ddmm

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 = 16T/(πd³) → d = ³√(16T/(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