Kalkulator Kekuatan Poros

Menghitung tegangan gabungan lentur dan puntir pada poros menurut teori von Mises dan tegangan geser maksimum, faktor keamanan terhadap luluh, diameter untuk faktor keamanan target, dan sudut puntir.

Cara pakai

1. Masukkan "Diameter poros d"; untuk poros berongga centang "Poros berongga" dan masukkan "Diameter dalam di".
2. Masukkan "Momen lentur M" dan "Torsi T" dalam N·m, atau pilih "Dari daya dan putaran" lalu masukkan "Daya yang ditransmisikan P" dan "Putaran n".
3. Masukkan "Kekuatan luluh Sy", "Modulus geser G", dan "Faktor keamanan target".
4. Pada "Konsentrasi tegangan" pilih alur pasak atau bahu poros. Tegangan, faktor keamanan, diameter yang diperlukan, dan puntiran langsung muncul.

Cara kerja

• σ = Kt·M ÷ Z, τ = Kts·T ÷ Zp dengan Z = πd³ ÷ 32, Zp = πd³ ÷ 16. Von Mises σ' = √(σ² + 3τ²), geser maksimum τmax = √((σ ÷ 2)² + τ²); faktor keamanan Sy ÷ σ' dan 0.5Sy ÷ τmax.
• Diameter yang diperlukan: d³ = 32n√(M² + 0.75T²) ÷ (π·Sy) (von Mises) atau 32n√(M² + T²) ÷ (π·Sy) (geser maksimum). Me dan Te juga ditampilkan.
• Nilai Kt bawaan adalah perkiraan iterasi pertama dari Tabel 7-1 Shigley's Mechanical Engineering Design edisi ke-10. Ini pemeriksaan luluh statis; kelelahan, defleksi, dan putaran kritis tidak dicakup.

Pertanyaan umum

Bagaimana cara menghitung diameter poros?

Dengan M = 200 N·m, T = 300 N·m, Sy = 345 MPa, dan faktor keamanan 2, teori geser maksimum memberi d ≈ 27.7 mm. Alur pasak membutuhkan lebih besar.

Bagaimana mendapatkan torsi dari daya dan rpm?

T[N·m] = 9549.3 × P[kW] ÷ n[rpm]; 5.5 kW pada 1450 rpm memberi sekitar 36.2 N·m.

Sebaiknya memakai von Mises atau teori tegangan geser maksimum?

Keduanya berlaku untuk material ulet; geser maksimum sekitar 15 % lebih konservatif. Alat ini mengambil diameter yang diperlukan yang lebih besar.

Apakah kelelahan poros yang berputar dicakup?

Tidak. Poros yang berputar mengalami lentur bolak-balik setiap putaran, sehingga perlu perancangan kelelahan tersendiri dengan batas ketahanan dan faktor koreksi.