Informazioni su questo strumento
Il Calcolatore di torsione degli alberi trova la tensione di taglio e l'angolo di torsione in un albero di trasmissione circolare che porta una coppia. Lavora in SI (N·m, mm, GPa) o unità US (lbf·in, in, psi), inserisci la coppia direttamente o lascia che lo strumento la ricavi dalla potenza trasmessa e dalla velocità dell'albero, scegli una sezione piena o cava, e restituisce la tensione di taglio superficiale massima, la torsione sulla lunghezza dell'albero e il momento d'inerzia polare. Tutto viene calcolato nel tuo browser.
Il momento d'inerzia polare è J = π·d⁴ / 32 per un albero pieno e J = π·(d_o⁴ − d_i⁴) / 32 per uno cavo. La tensione di taglio torsionale massima sulla superficie esterna è τ = T·r / J, con r il raggio esterno, e l'angolo di torsione è θ = T·L / (J·G) radianti, convertito in gradi, dove G è il modulo di taglio del materiale (acciaio ≈ 79,3 GPa, alluminio ≈ 26 GPa, titanio ≈ 44 GPa). Quando inserisci la potenza invece della coppia lo strumento usa T = 9550·kW / rpm per SI o T = 63025·HP / rpm per unità US, le relazioni potenza-coppia standard.
Come esempio pratico, un albero d'acciaio pieno da 40 mm che porta 500 N·m ha J = π × 40⁴ / 32 ≈ 251.327 mm⁴, quindi la tensione di taglio superficiale è 500.000 N·mm × 20 mm / 251.327 ≈ 39,8 MPa, e su una lunghezza di 1 m si torce di circa 1,44 gradi. Un albero cavo dello stesso diametro esterno rimuove il materiale vicino al centro, dove porta poca coppia, dando quasi la stessa resistenza a peso inferiore — ecco perché gli alberi di trasmissione sono spesso tubolari.