Calculadora do Diâmetro de um Veio a partir da Potência e da Velocidade (Torção, Maciço e Oco)
O menor veio maciço que transmite uma dada potência a uma dada velocidade sem exceder a tensão de corte admissível, e o veio oco que faz o mesmo trabalho com menos peso.
Resultados
O que faz esta ferramenta
A potência e a velocidade dão o binário, T = 9549 × kW ÷ rpm, e a torção fixa o diâmetro: d = ∛(16T ÷ πτ). A raiz cúbica é tolerante — duplicar o binário aumenta o diâmetro apenas 26 %. Um veio oco com furo igual a metade do diâmetro exterior fica cerca de 2 % mais largo do que o maciço mas uns 22 % mais leve, porque o material junto ao eixo faz pouco. É uma verificação só à torção: a flexão, os rasgos de chaveta, os choques e a fadiga pedem em geral uma tensão admissível menor ou um fator de serviço maior.
Fórmula
T = 9549 × P(kW) ÷ n(rpm) · d = ∛(16 T ÷ (π τ)) · hollow: D = ∛(16 T ÷ (π τ (1 − k⁴)))
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
pw | Potência transmitida | kW |
rp | Velocidade do veio | rpm |
ta | Tensão de corte admissível | MPa |
ks | Fator de serviço (choques, arranques) | — |
kb | Razão do furo de um veio oco (diâmetro interior ÷ exterior, 0 = maciço) | — |
DS | Diâmetro mínimo de um veio maciço | mm |
T | Binário transmitido | N·m |
DH | Diâmetro exterior do veio oco | mm |
DI | Diâmetro interior do veio oco | mm |
WT | Peso do veio oco face ao maciço | % |
Exemplo resolvido
- Potência transmitida15 kW
- Velocidade do veio1500 rpm
- Tensão de corte admissível40 MPa
- Fator de serviço (choques, arranques)1
- Razão do furo de um veio oco (diâmetro interior ÷ exterior, 0 = maciço)0,5
- Diâmetro mínimo de um veio maciço23,0 mm
- Binário transmitido95,5 N·m
- Diâmetro exterior do veio oco23,5 mm
- Diâmetro interior do veio oco11,7 mm
- Peso do veio oco face ao maciço78,3 %
Limitações
- Para trabalhos que tenham de cumprir uma norma ou ser assinados, confirme o resultado com o regulamento aplicável e peça a revisão de um engenheiro qualificado.
- O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.