Paritian

Mecânica

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

Diâmetro mínimo de um veio maciço 23,0 mm
Binário transmitido 95,5 N·m
Diâmetro exterior do veio oco 23,5 mm
Diâmetro interior do veio oco 11,7 mm
Peso do veio oco face ao maciço 78,3 %

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

SímboloSignificadoUnidade
pwPotência transmitidakW
rpVelocidade do veiorpm
taTensão de corte admissívelMPa
ksFator de serviço (choques, arranques)—
kbRazão do furo de um veio oco (diâmetro interior ÷ exterior, 0 = maciço)—
DSDiâmetro mínimo de um veio maciçomm
TBinário transmitidoN·m
DHDiâmetro exterior do veio ocomm
DIDiâmetro interior do veio ocomm
WTPeso 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.