축 지름 계산기

전달 동력, 회전수, 허용 전단응력과 안전계수로 실심 원형 축의 최소 지름을 추정하세요.

실심축 설계
일관된 공학 입력값으로 비틀림 하중을 받는 축의 크기를 정하세요.

축 지름 계산 안내

회전축은 구동 장치와 부하 사이에서 토크를 전달해 동력을 보냅니다. 토크는 동력과 회전수에 함께 좌우됩니다. 동력을 킬로와트, 회전수를 분당 회전수로 입력하면 T = 9550 P / n 으로 뉴턴미터 단위 토크를 구합니다. 같은 동력을 전달할 때 저속 축이 고속 축보다 큰 토크를 받아야 하므로 저속 구동 부품은 대체로 더 큽니다. 이 계산기는 이상적인 순수 비틀림을 받는 실심 원형 축의 지름을 구합니다. 이러한 축의 최대 전단응력은 tau = 16 T / (pi × d의 세제곱) 입니다. 이 관계식을 변형하고 입력한 안전계수를 적용하면 최소 지름이 나옵니다. 토크는 뉴턴미터에서 뉴턴밀리미터로 변환되므로, 허용 응력을 제곱밀리미터당 뉴턴과 같은 메가파스칼로 입력하면 지름을 바로 밀리미터로 얻을 수 있습니다. 허용 전단응력은 선택한 재료와 사용 조건에 대해 근거가 있는 설계 한계여야 합니다. 설계기준, 회사 표준, 재료 시험 또는 항복강도의 일정 비율에서 정할 수 있습니다. 안전계수는 불확실성, 과부하, 마모와 파손 결과를 고려하도록 설계 토크를 높입니다. 계수를 이중으로 적용하지 마세요. 허용 응력이 이미 안전계수로 낮춰진 값이라면 설계 방법에서 별도 계수를 명시하지 않는 한 1 을 입력하세요. 결과는 일정한 토크를 받는 매끈한 실심 원형 축의 이론적 최소값입니다. 실제 축에는 키홈, 단차, 스플라인, 가로 구멍, 나사 또는 멈춤링 홈이 자주 있습니다. 이런 형상은 응력집중을 만들고 피로강도를 낮출 수 있습니다. 벨트 장력, 기어 힘, 축 무게와 정렬 불량도 순수 비틀림으로는 반영할 수 없는 굽힘응력을 만듭니다. 충격 하중과 역전 하중에는 피로 및 동적 해석이 필요합니다. 계산한 최소값보다 큰 다음 적절한 표준 지름을 선택한 뒤 처짐, 비틀림각, 임계속도, 베어링 끼워맞춤, 피로와 제조 공차를 확인하세요. 중공축은 다른 극단면 방정식이 필요하며 비틀림 강성을 유지하면서 무게를 줄일 수 있습니다. 이 계산기는 예비 설계, 비교, 학습과 상세 계산 확인에 적합하며, 관련 기계 설계기준이나 전문가 검토를 대신하지 않습니다.

축 지름 계산 예시

설계 입력값계산된 지름용도
50 kW, 1500 RPM, 80 MPa, 안전계수 234.359 mm중간 회전수의 동력 전달.
10 kW, 1000 RPM, 60 MPa, 안전계수 1.522.995 mm소형 산업용 구동 장치.
75 kW, 3000 RPM, 100 MPa, 안전계수 228.972 mm회전수가 높아지면 전달 토크가 줄어듭니다.

축 지름 결정 방법

  1. 축이 전달하는 동력을 킬로와트로 입력하세요.
  2. 작동 속도를 분당 회전수로 입력하세요.
  3. 허용 전단응력과 선택한 안전계수를 입력하세요.
  4. 축 지름 계산을 선택하고 결과보다 큰 실용적인 표준 지름을 선택하세요.

축 지름 자주 묻는 질문

회전수가 낮으면 왜 축 지름이 커지나요?

같은 동력을 전달할 때 회전수가 낮을수록 더 큰 토크가 필요합니다. 토크가 커지면 전단응력이 높아지므로 더 큰 지름이 필요합니다.

허용 전단응력은 얼마를 입력해야 하나요?

재료 규격이나 공학 표준에서 요구하는 설계값을 사용하세요. 온도, 하중, 피로와 이미 적용된 감소계수를 반영해야 합니다.

중공축도 계산할 수 있나요?

아닙니다. 이 공식은 실심 원형 단면용입니다. 중공축의 극단면 계산에는 바깥지름과 안지름이 모두 필요합니다.

결과에 굽힘 하중이 포함되나요?

아닙니다. 이상적인 비틀림만 나타냅니다. 기어, 벨트, 무게와 베어링 힘은 조합응력 설계에 포함해야 합니다.

계산된 지름을 그대로 사용해야 하나요?

보통 계산값보다 한 단계 큰 사용 가능한 표준 크기를 선택해야 합니다. 피로, 강성, 응력집중, 끼워맞춤과 임계속도도 확인해야 합니다.