Diameter luar teoritis
mm
Minimum matematis sebelum memilih ukuran nyata.
Mekanika · Poros dan torsi
Penentuan ukuran poros terhadap torsi
Tentukan diameter teoritis dan diameter rekomendasi yang dibulatkan ke atas, lalu periksa kembali tegangannya.
Dibuat v1.0
Oleh Thibaut Grzelak, Insinyur Analisis Mekanik
03
Hasil
Diameter luar rekomendasi
mm
Dibulatkan ke milimeter berikutnya atau 1/16 inci berikutnya.
Diameter dalam terkait
mm
Diameter dalam dari rasio d/D yang dimasukkan.
Ketebalan dinding
mm
Ketebalan radial (D−d)/2 dari poros berongga rekomendasi.
Tegangan pada diameter rekomendasi
MPa
Harus tetap lebih kecil atau sama dengan tegangan geser izin yang dimasukkan.
Lihat rincian perhitunganRumus, konversi, substitusi numerik, dan hasilBuka ↓
Catatan perhitungan
Rincian lengkap perhitungan
Poros melingkar dan prismatik dengan torsi konstan. Perilaku elastis linear tanpa konsentrasi tegangan. Rasio d/D ditetapkan untuk poros berongga. Pembulatan rekomendasi bukan seri standar dan tidak memeriksa kelelahan, alur pasak, kecepatan kritis, atau kekakuan sudut.
01Rumus dan simbol
Rumus yang digunakan
D
D = ∛(16T / πτadm)Diameter minimum poros pejalD
D = ∛[16T / (πτadm(1−k⁴))]Diameter luar minimum poros berongga dengan k = d/Dd ; e
d = kD ; e = (D−d)/2Diameter dalam dan ketebalan dindingτmax
τmax = 16TD / [π(D⁴−d⁴)]Pemeriksaan dengan diameter rekomendasi02Asumsi dan batasan
Batas keberlakuan
- Poros melingkar dan prismatik dengan torsi konstan.
- Perilaku elastis linear tanpa konsentrasi tegangan.
- Rasio d/D ditetapkan untuk poros berongga.
- Pembulatan rekomendasi bukan seri standar dan tidak memeriksa kelelahan, alur pasak, kecepatan kritis, atau kekakuan sudut.
03Contoh validasi
Kasus numerik acuan
- T = 2 kN·m, τizin = 80 MPa, dan poros berongga dengan k = 0,6.
- Dmin = 52,690 mm.
- Diameter rekomendasi = 53 mm; d = 31,8 mm; e = 10,6 mm.
- Tegangan yang dihitung ulang pada diameter rekomendasi sekitar 78,61 MPa.
04Pertanyaan umum
Pertanyaan tentang perhitungan
Mengapa d/D harus dimasukkan untuk poros berongga?
Torsi dan tegangan izin tidak menentukan kedua diameter secara unik. Rasio k menetapkan proporsi rongga.
Apakah diameter rekomendasi merupakan ukuran komersial?
Tidak. Itu hanya pembulatan ke atas. Setelah itu pilih ukuran yang tersedia dan ulangi pemeriksaan.
Apakah perhitungan ini mencakup kelelahan?
Tidak. Poros nyata sering memerlukan pemeriksaan kelelahan, terutama bila ada bahu, alur, pasak, dan torsi berubah.
05Referensi
Referensi teknis
- Budynas & Nisbett, Shigley’s Mechanical Engineering Design, torsi poros melingkar.
- Gere & Goodno, Mechanics of Materials, torsi elastis.
- BIPM, Sistem Satuan Internasional (SI), edisi ke-9.