轴强度/刚度/疲劳计算 使用指南
输入圆轴直径、受力与材料参数，按第四强度理论计算实心圆轴的合成应力与安全系数，评估轴在扭转弯曲下的强度与疲劳可靠性。
计算公式与原理
轴强度 σ = M/W
按第四强度理论计算实心圆轴的应力与安全系数
典型使用场景
- 按第三强度理论（当量应力）校核转轴危险截面。
- 弯曲应力 σ=M/W、扭转剪应力 τ=T/Wp、σe=√(σ²+3τ²)。
- 键槽应力集中导致有效直径折减的修正。
算例参考
- d=20,T=100 N·m,M=200 N·m：W=πd³/32=785.4 mm³、Wp=πd³/16=1570.8 mm³；σ=M·1000/W=200000/785.4=254.6 MPa；τ=T·1000/Wp=100000/1570.8=63.7 MPa；σe=√(254.6²+3×63.7²)=√(64829+12174)=√77003≈277.5 MPa。
- 许用校核：材料 σb=500 MPa、安全系数 2 → [σe]=250 MPa。上例 σe=277.5>[σe]，强度不足，需加大直径或降载。
注意事项
本工具纯前端运行，输入内容不上传服务器；结果为按上述口径得到的理论估算值。实际应用受设备参数、测量条件与当地规范影响，请以设备铭牌、检测报告与现行标准为准，重大决策建议咨询专业人士。
- 为什么用 σ²+3τ²？
- 第三强度理论（最大剪应力）对塑性材料，当量应力 σe=√(σ²+3τ²)，保守且工程常用。
- 键槽为何折减有效直径？
- 键槽产生应力集中并削弱截面，按经验取有效直径 dEff≈d−槽深影响，疲劳设计需查应力集中系数。