درباره این ابزار
ماشینحساب پیچش شفت تنش برشی و زاویه پیچش را در یک شفت محرک دایرهای حامل گشتاور مییابد. در SI (N·m، mm، GPa) یا واحدهای US (lbf·in، in، psi) کار کنید، گشتاور را مستقیماً وارد کنید یا بگذارید ابزار آن را از توان منتقلشده و سرعت شفت استخراج کند، یک مقطع توپر یا توخالی انتخاب کنید، و بیشینه تنش برشی سطح، پیچش در طول شفت، و ممان قطبی اینرسی را برمیگرداند. همه چیز در مرورگر شما محاسبه میشود.
ممان قطبی اینرسی J = π·d⁴ / 32 برای یک شفت توپر و J = π·(d_o⁴ − d_i⁴) / 32 برای یک شفت توخالی است. بیشینه تنش برشی پیچشی در سطح بیرونی τ = T·r / J است، با r شعاع بیرونی، و زاویه پیچش θ = T·L / (J·G) رادیان است، تبدیلشده به درجه، که در آن G مدول برشی ماده است (فولاد ≈ 79.3 GPa، آلومینیوم ≈ 26 GPa، تیتانیوم ≈ 44 GPa). وقتی بهجای گشتاور توان وارد میکنید، ابزار از T = 9550·kW / rpm برای SI یا T = 63025·HP / rpm برای واحدهای US استفاده میکند، روابط استاندارد توان-گشتاور.
بهعنوان یک مثال حلشده، یک شفت فولادی توپر 40 mm حامل 500 N·m دارای J = π × 40⁴ / 32 ≈ 251,327 mm⁴ است، پس تنش برشی سطح 500,000 N·mm × 20 mm / 251,327 ≈ 39.8 MPa است، و در طول 1 m حدود 1.44 درجه میپیچد. یک شفت توخالی با همان قطر بیرونی ماده نزدیک مرکز را که گشتاور کمی حمل میکند حذف میکند، و تقریباً همان استحکام را با وزن کمتر میدهد — به همین دلیل شفتهای محرک اغلب لولهای هستند.