軸強度/剛度/疲勞計算是做什麼的？

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。

計算結果準確嗎？

本工具在你的本地瀏覽器中即時計算，不依賴伺服器；只要輸入的引數正確，結果即按對應的規則得出。涉及經驗估算的部分僅供參考，不作為正式依據。

使用本工具需要聯網或上傳資料嗎？

不需要。所有計算均在你的裝置本地完成，資料不會上傳到任何伺服器，可放心使用。

軸強度/剛度/疲勞計算 - 實心圓軸的合成應力

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📖 檢視「軸強度/剛度/疲勞計算使用指南」

😴 Shaft Strength, Stiffness and Fatigue Calculator

Compute shaft strength, torsional stiffness and fatigue safety factor under combined loading.

📐 計算公式

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

軸徑 d (mm)

材料

扭矩 T (N·m)

彎矩 M (N·m)

有鍵槽（應力集中）空心軸

💡 第四強度理論：σe=√(σ²+3τ²)。抗彎截面係數 W=πd³/32，抗扭截面係數 Wp=πd³/16。安全係數 n=σs/σe。

安全係數評定標準

n ≥ 1.5：安全（靜強度足夠）
1.2 ≤ n < 1.5：基本安全（一般用途）
1.0 ≤ n < 1.2：臨界（需進一步校核疲勞）
n < 1.0：不安全（需增大軸徑或換材料）

📚 深度解析：軸強度（彎扭組合）

💡 常見使用場景

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。

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。

❓ 常見問題（FAQ）

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。

如何使用軸強度/剛度/疲勞計算

在對應的輸入框或選項中填寫、選擇所需引數。
點選「計算」或「生成」按鈕執行。
在結果區檢視輸出，可複製結果或匯出使用。

引數說明

軸徑 d (mm)
材料
抗拉強度 σb (MPa)
屈服強度 σs (MPa)
扭矩 T (N·m)
彎矩 M (N·m)
有鍵槽（應力集中）
空心軸

適用場景

工作與生活中的相關計算與查詢。

常見問題

軸強度/剛度/疲勞計算是做什麼的？: 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。
如何使用軸強度/剛度/疲勞計算？: 在對應的輸入框或選項中填寫、選擇所需引數，點選「計算」或「生成」按鈕即可執行，結果會在結果區即時顯示，支援複製與匯出。
計算結果準確嗎？: 本工具在你的本地瀏覽器中即時計算，不依賴伺服器；只要輸入的引數正確，結果即按對應的規則得出。涉及經驗估算的部分僅供參考，不作為正式依據。
軸強度/剛度/疲勞計算適合哪些場景？: 工作與生活中的相關計算與查詢。
使用本工具需要聯網或上傳資料嗎？: 不需要。所有計算均在你的裝置本地完成，資料不會上傳到任何伺服器，可放心使用。

軸強度/剛度/疲勞計算