軸徑計算器

旋轉軸藉由在驅動裝置與負載之間傳遞扭矩來傳輸功率。扭矩同時取決於功率與轉速：功率以千瓦、轉速以每分鐘轉數表示時，T = 9550 P / n 可求得以牛頓米表示的扭矩。傳遞相同功率時，低速軸需要承受比高速軸更大的扭矩，因此低速傳動元件通常明顯較大。 本計算器針對理想純扭轉條件下的實心圓軸決定尺寸。這類軸的最大剪應力為 tau = 16 T / (pi × d 的立方)。將此關係式整理並套用輸入的安全係數，即可求出最小直徑。扭矩會從牛頓米轉換為牛頓毫米，因此容許應力使用百萬帕，也就是牛頓每平方毫米時，可直接得到以毫米表示的直徑。 容許剪應力應是針對所選材料及使用條件有依據的設計限值。它可來自規範、公司標準、材料試驗或降伏強度的一定比例。安全係數會提高設計扭矩，以考量不確定性、過載、磨耗及失效後果。避免重複計入係數：若容許應力已依安全係數折減，請輸入 1，除非設計方法明確要求再乘上其他係數。 結果是光滑、實心圓軸承受穩定扭矩時的理論最小值。實際軸常有鍵槽、軸肩、栓槽、橫孔、螺紋或扣環槽。這些特徵會造成應力集中，也可能降低疲勞強度。皮帶拉力、齒輪力、軸自重及對心不良也會產生純扭轉模型無法反映的彎曲應力。衝擊負載與反向負載需要疲勞及動態分析。 請選擇高於計算最小值的下一個合適標準直徑，再確認撓度、扭轉角、臨界轉速、軸承配合、疲勞及製造公差。中空軸需要不同的極斷面公式，可在維持扭轉剛性的同時減輕重量。本計算器適用於初步設計、方案比較、課堂練習及詳細計算核對，不能取代適用的機械設計標準或專業審查。