输入电机功率和转速（或直接输入扭矩），本工具同时按扭转强度和扭转刚度算出传动轴的最小直径，推荐常用轴径，并校核所选轴径是否合格。打开页面已用默认算例算好，改任何数字结果立即更新。
轴径计算器
1轴传递的扭矩
2材料与要求
计算结果
28mm 推荐轴径
由扭转刚度决定（强度只需 23.25 mm）
- 计算扭矩 Tc
- 74.61 N·m
- 按强度最小轴径（含键槽）
- 23.25 mm
- 按刚度最小轴径
- 27.21 mm
- 校核轴径 d
- 28 mm
- 最大扭转切应力 τ
- 17.31 MPa
- 强度裕度 [τ]/τ
- 2.02
- 单位长度扭转角 φ
- 0.892 °/m
强度合格刚度合格
查看计算过程
打开页面后自动生成
计算公式与参数
传动轴主要受扭矩，初步设计时按扭转强度求最小轴径，再按扭转刚度检查变形，两者取大值后圆整到常用轴径。
1. 扭矩
T = 9550 P / n （N·m） T = F·L / 1000 T = J·2πn / (60t) Tc = K·T
2. 按扭转强度
τ = Tc / WT = 16Tc / (πd³) ≤ [τ] ⇒ d ≥ ∛( 16 × 1000 Tc / (π[τ]) ) （mm）
有键槽时轴径加大：单键槽 +5%（d ≤ 100 mm 时一般加 5%~7%），双键槽 +10%（一般 10%~15%）。
3. 按扭转刚度
φ = Tc / (G·Ip) × (180/π) × 10⁶ ≤ [φ] （°/m）， Ip = πd⁴ / 32
| 符号 | 含义 | 单位 | 取值说明 |
|---|---|---|---|
| P | 轴传递的功率 | kW | 电机额定功率 × 前级传动效率 |
| n | 轴的转速 | r/min | 经减速后该轴的实际转速 |
| K | 工况系数 | — | 平稳 1.0；轻微冲击 1.25；中等冲击 1.5；强烈冲击 2.0 |
| [τ] | 许用扭转切应力 | MPa | Q235/20：15~25；35：20~35；45：25~45；40Cr 等：35~55；1Cr18Ni9Ti：15~25（考虑弯矩影响，弯矩大取小值） |
| G | 切变模量 | GPa | 碳钢、合金钢约 79~81；不锈钢约 74 |
| [φ] | 许用单位长度扭转角 | °/m | 精密传动 0.25~0.5；一般传动 0.5~1；要求不高 1~2.5 |
算例：7.5 kW 电机带动的 45 钢传动轴
已知：电机功率 P = 7.5 kW，轴转速 n = 960 r/min，平稳运转（K = 1.0），45 钢取 [τ] = 35 MPa、G = 79.4 GPa，一般传动 [φ] = 1 °/m，轴上有一个键槽。
| 步骤 | 计算 | 结果 |
|---|---|---|
| 扭矩 | T = 9550 × 7.5 / 960 | 74.61 N·m |
| 按强度 | d ≥ ∛(16 × 1000 × 74.61 / (π × 35)) = 22.14 mm，单键槽 ×1.05 | 23.25 mm |
| 按刚度 | d ≥ ⁴√(32 × 74.61 × 10⁶ × 180 / (π² × 79400 × 1)) | 27.21 mm |
| 取轴径 | 刚度起控制作用，圆整到常用轴径 | d = 28 mm |
| 校核 | τ = 17.31 MPa ≤ 35 MPa；φ = 0.892 °/m ≤ 1 °/m | 强度、刚度均合格 |
这个例子说明：只按强度算会得到约 23 mm，但这根轴每米会扭转约 1.6°，超过一般传动的要求。长轴、精密传动的轴径往往由刚度决定。
常见问题
- 轴径按强度算还是按刚度算？
- 两个都要算，取大值。短轴、受冲击的轴一般由强度决定；长轴、要求定位准确的轴（丝杠驱动轴、伺服传动轴）常由刚度决定。
- 许用切应力 [τ] 为什么是一个范围？
- 这里只按扭矩估算，弯矩的影响靠降低 [τ] 来考虑：轴上弯矩大（如悬臂带轮、齿轮受力大）取范围里的小值，弯矩小取大值。
- 有键槽为什么要加大轴径？
- 键槽削弱了截面，并引起应力集中。一般单键槽加大 5%~7%，双键槽加大 10%~15%。
- 这个结果可以直接用来出图吗？
- 这是初步设计时的估算。结构定下来后，还应按弯扭合成做强度校核，重要的轴还要做疲劳强度校核；弯曲部分可用弯曲强度计算。
- 功率、转速和扭矩怎么换算？
- T（N·m）= 9550 × P（kW）/ n（r/min）。例如 7.5 kW、960 r/min 时扭矩约 74.6 N·m。经过减速机后转速降低、扭矩按减速比放大（再乘以效率）。
相关工具
常见问题
关于模型压缩
我们提供的模型都是压缩文件压缩过的，使用前请解压缩。推荐的免费压缩软件如：7zip，winzip等免费无广告的解压缩软件。
下载的模型解压缩时缺少另外的压缩包
如果有多个压缩包，建议直接下载的时候改一下名称如1、2、3、、、这样解压缩软件可以自动找到下一个压缩包，从而自动解压缩。
下载的模型使用相关的软件无法打开
这个一般是由于软件版本不符合造成的，三维软件的模型通常是向下兼容，就是高版软件本打开低版本软件生成的模型没有问题，反之低版本的软件是无法打开高版本的3D模型的。我们测试的时候一般使用了高版本的三维软件。模型下面介绍里有编辑点评的模型，都是经过测试的模型，通常都没有问题。如果您当前的版本无法打开三维模型，可以试试升级一下软件。（有时候用户上传的模型所写的三维软件的版本是不准确的）
关于模型版权
3D模型下载网所有内容均来自会员上传，模型的版权归上传者所以。使用网站内容时请遵循相关法律法规。如果版权拥有者发现自己作品被侵权，请及时向3D模型下载网提出书面权利通知。3D模型下载网将会依法尽快移除相关涉嫌侵权的内容。如果商业用途可联系作者获得授权。
关于在线计算及数据查询
本站计算及数据查询内容严格按照相关计算方法及国家标准，但在制作的时候难免会出现错误。本站数据仅供参考，烦请对照相关内容验证是否正确。本站不对计算结果所产生的设计错误负任何责任。
评论0