简化安全系数 3.05首版未计入键槽、台阶圆角、疲劳和临界转速影响
CALCULATOR 64 / 84
轴与轴系强度
面向实心和空心等直径圆轴，对危险截面的弯矩、扭矩和轴向力进行组合强度预核算，同时计算轴段扭转角。
SHAFT STRENGTH · V1.0.0
本地即时计算 · 参数不上传计算工作台
组合强度与扭转
- 弯曲应力
- 31.831 MPa
- 轴向应力
- 1.592 MPa
- 扭转剪应力
- 11.937 MPa
- 截面积
- 1,256.64 mm²
计算关系
最大正应力：σ = F/A + M/Wb
扭转剪应力：τ = T/Wt
等效应力：σv = √(σ²+3τ²)，扭转角：φ = TL/(GJ)
适用范围与假设
轴为等直径、均质、线弹性的实心或空心圆轴，载荷在危险截面用等效力和力矩输入。
首版不处理支承反力、多跨挠度、键槽与台阶应力集中、疲劳和临界转速。
先确认计算边界
- 弯矩和扭矩应包含启动、冲击和最不利组合。
- 有键槽、挡圈槽或台阶圆角时必须进一步校核局部应力。
- 强度满足后仍要检查挠度、轴承倾角和临界转速。
公式和单位换算均在浏览器完成，不向服务器提交输入参数。
理论知识
轴与轴系强度：从公式结果回到工程判断
面向实心和空心等直径圆轴，对危险截面的弯矩、扭矩和轴向力进行组合强度预核算，同时计算轴段扭转角。 下方内容用于帮助工程师回顾模型、准备参数、理解趋势并识别首版计算不能覆盖的边界。
01 · 模型与口径
先确认公式在计算链中的位置
面向实心和空心等直径圆轴，对危险截面的弯矩、扭矩和轴向力进行组合强度预核算，同时计算轴段扭转角。
| 序号 | 关系式或判定 | 使用位置 |
|---|---|---|
| 01 | 最大正应力：σ = F/A + M/Wb | 建立主结果 |
| 02 | 扭转剪应力：τ = T/Wt | 中间量与修正 |
| 03 | 等效应力：σv = √(σ²+3τ²)，扭转角：φ = TL/(GJ) | 输出或边界校核 |
02 · 参数准备
把输入值整理成可追溯的工程数据
零件、介质或设备参数应来自与候选规格一致的样本、标准或实测工况。参数越多，越需要保留单位、版本、温度和数据来源。
| 参数组 | 需要确认的内容 | 工程使用提醒 |
|---|---|---|
| 几何与规格 | 直径、导程、齿数、节距、中心距、支承跨度 | 优先读取候选型号样本，不用公称尺寸替代有效尺寸 |
| 载荷谱 | 恒载、峰值、冲击、方向、占空比 | 寿命和发热必须使用完整循环，不只看平均载荷 |
| 材料与效率 | 弹性模量、许用应力、摩擦、传动效率 | 效率、摩擦和许用值随润滑、速度与温度改变 |
| 安装条件 | 支承方式、对中、预紧、润滑、污染 | 这些条件常决定实际寿命而非理论额定值 |
03 · 特征关系
读取趋势比记住单个结果更重要
计算结果描述理想模型中的主关系。实际部件还存在制造公差、装配偏差、摩擦、刚度、冲击和环境修正，应把结果作为候选规格的起点而不是最终型号。
04 · 计算顺序
按中间量逐步复核，避免只看最终数字
- 步骤 1：最大正应力：σ = F/A + M/Wb
- 步骤 2：扭转剪应力：τ = T/Wt
- 步骤 3：等效应力：σv = √(σ²+3τ²)，扭转角：φ = TL/(GJ)
05 · 适用边界
模型通过不等于工程风险已经关闭
- 轴为等直径、均质、线弹性的实心或空心圆轴，载荷在危险截面用等效力和力矩输入。
- 首版不处理支承反力、多跨挠度、键槽与台阶应力集中、疲劳和临界转速。
假设不成立时，应更换模型、分段计算、引入厂家曲线或使用仿真与试验复核。
06 · 执行检查
把计算结果转换成下一步选型动作
- 弯矩和扭矩应包含启动、冲击和最不利组合。
- 有键槽、挡圈槽或台阶圆角时必须进一步校核局部应力。
- 强度满足后仍要检查挠度、轴承倾角和临界转速。