軸強度/剛度/疲勞計算 使用指南
輸入圓軸直徑、受力與材料引數，按第四強度理論計算實心圓軸的合成應力與安全係數，評估軸在扭轉彎曲下的強度與疲勞可靠性。
計算公式與原理
軸強度 σ = M/W
按第四強度理論計算實心圓軸的應力與安全係數
典型使用場景
- 按第三強度理論（當量應力）校核轉軸危險截面。
- 彎曲應力 σ=M/W、扭轉剪應力 τ=T/Wp、σe=√(σ²+3τ²)。
- 鍵槽應力集中導致有效直徑折減的修正。
算例參考
- 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。
- 許用校核：材料 σb=500 MPa、安全係數 2 → [σe]=250 MPa。上例 σe=277.5>[σe]，強度不足，需加大直徑或降載。
注意事項
本工具純前端執行，輸入內容不上傳伺服器；結果為按上述口徑得到的理論估算值。實際應用受裝置引數、測量條件與當地規範影響，請以裝置銘牌、檢測報告與現行標準為準，重大決策建議諮詢專業人士。
- 為什麼用 σ²+3τ²？
- 第三強度理論（最大剪應力）對塑性材料，當量應力 σe=√(σ²+3τ²)，保守且工程常用。
- 鍵槽為何折減有效直徑？
- 鍵槽產生應力集中並削弱截面，按經驗取有效直徑 dEff≈d−槽深影響，疲勞設計需查應力集中係數。