샤프트 토크 계산기

기계공학에서 샤프트 토크 계산은 샤프트에 작용하는 회전력을 결정하는 데 필수적입니다. 모터에서 기계로 동력을 전달하는 기계 시스템 설계에서 중요한 역할을 하며, 구성 요소가 작동 응력을 파손 없이 견딜 수 있도록 합니다.

역사적 배경

힘의 모멘트라고도 하는 토크의 개념은 기원전 3세기 아르키메데스 시대부터 이해되어 왔습니다. 그러나 공학적 맥락에서 토크의 정확한 정량화 및 이해는 특히 더 복잡한 기계의 개발과 함께 수세기 동안 크게 발전해 왔습니다.

계산 공식

샤프트 토크 (Tshaft)는 다음 공식을 사용하여 결정됩니다.

\[ T_{\text{shaft}} = \frac{ss \times J}{r} \]

여기서:

• Tshaft는 뉴턴미터(N·m) 단위의 샤프트 토크,
• ss는 제곱미터당 뉴턴(N/m²) 단위의 전단응력,
• J는 세제곱미터(m⁴) 단위의 극관성모멘트,
• r은 미터(m) 단위의 반지름입니다.

계산 예

예를 들어, 120 N/m²의 전단응력, 0.005 m⁴의 극관성모멘트, 0.1 m의 반지름을 갖는 경우 샤프트 토크는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

\[ T_{\text{shaft}} = \frac{120 \times 0.005}{0.1} = 6 \, \text{N-m} \]

중요성 및 사용 사례

샤프트 토크 계산은 터빈, 엔진, 기어박스와 같은 회전 기계의 설계 및 분석에 매우 중요합니다. 다양한 조건에서 동력을 전달하는 샤프트의 용량을 결정하는 데 도움이 되어 기계 시스템의 신뢰성과 효율성을 보장합니다.

자주 묻는 질문

1. 샤프트 토크에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?

   • 재료 특성, 샤프트 치수, 작용하는 힘, 속도 및 온도와 같은 작동 조건이 포함됩니다.

2. 반지름은 샤프트 토크에 어떻게 영향을 미칩니까?

   • 반지름은 토크에 직접적인 영향을 미칩니다. 반지름이 증가하면 같은 양의 전단응력에 대해 작용하는 토크가 증가합니다.

3. 샤프트 토크로 시스템의 동력을 결정할 수 있습니까?

   • 네, 샤프트 토크와 회전 속도를 결합하여 \(Power = Torque \times 각속도\) 공식을 사용하여 샤프트를 통해 전달되는 동력을 계산할 수 있습니다.

이 계산기는 샤프트 토크 계산 과정을 간소화하여 기계 설계 및 분석에 종사하는 엔지니어링 전문가, 학생 및 애호가가 이용할 수 있도록 합니다.