การออกแบบเพลาและการส่งกำลัง (Shaft Design & Power Transmission)

เพลา (Shaft) เป็นชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ใช้ในการถ่ายทอดกำลังและแรงบิดจากต้นกำลังสู่อุปกรณ์ต่างๆ เช่น เกียร์ พูลลี่ หรือแคม

กำลังและแรงบิด (Power & Torque)

• P = กำลัง (W หรือ kW)
• T = แรงบิด (N·m)
• ω = ความเร็วเชิงมุม (rad/s)
• N = ความเร็วรอบ (RPM)

ความเค้นเฉือนเนื่องจากแรงบิด (Torsional Shear Stress)

• τ = ความเค้นเฉือน (Pa)
• T = แรงบิด (N·m)
• r = รัศมีเพลา (m)
• J = โมเมนต์ความเฉื่อยเชิงขั้ว = πd⁴/32 (m⁴)
• d = เส้นผ่านศูนย์กลางเพลา (m)

มุมบิด (Angle of Twist)

• φ = มุมบิด (radian)
• L = ความยาวเพลา (m)
• G = โมดูลัสความแกร่งเชิงเฉือน (Shear Modulus, Pa)

ค่า G ของเหล็กกล้า ≈ 80 GPa, อลูมิเนียม ≈ 27 GPa, ทองเหลือง ≈ 37 GPa

โปรแกรมคำนวณเพลา

คำนวณแรงบิดจากกำลังและความเร็วรอบ

คำนวณความเค้นเฉือนและมุมบิดของเพลา