Calculateur de force de vérin linéaire
Un couple de 1 N·m sur une vis au pas de 5 mm, avec un rendement de 0,9, pousse avec plus de 1000 N. Saisissez le couple, le pas et le rendement pour obtenir la force axiale du vérin. Gratuit dans votre navigateur.
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Exemple résolu
- Couple
- 1
- Pas de la vis
- 0,005
- Efficacité
- 0,9
- Force
- 1 130,97335529 N
Ce calculateur de force de vérin linéaire renvoie la force axiale d'un vérin à vis-mère ou à vis à billes, en newtons, à partir de trois grandeurs de la chaîne cinématique : le couple moteur en newton-mètres, le pas de vis en mètres par révolution et le rendement de transmission comme fraction adimensionnelle. Il applique l'identité de bilan de travail selon laquelle un tour de vis convertit deux-pi fois le couple en force fois le pas, puis met à l'échelle par le rendement afin de ne pas ignorer frottement, engrenages et pertes de l'écrou.
Comment une vis qui tourne devient une poussée
Un moteur rotatif fait tourner une vis ; un écrou sur cette vis convertit la rotation en une poussée ou une traction rectiligne. Sur une révolution complète le moteur fournit un travail égal au couple fois deux pi radians, tandis que l'écrou avance d'un pas et que la force axiale fournit un travail égal à la force fois ce pas.
Le rendement est le rapport du travail axial utile au travail moteur, si bien qu'en réarrangeant on obtient la forme fermée utilisée ici : la force vaut deux pi fois le rendement fois le couple, divisé par le pas. Le pas est la course axiale par révolution, non le pas d'un filet à plusieurs commencements compté à l'envers ni un chiffre en millimètres qui porterait encore une étiquette millimètre : cinq millimètres par tour valent 0.005 mètres, et envoyer 5 sous-estimerait la force d'un facteur mille.
Le rendement est une fraction, typiquement de 0.3 à 0.5 pour une vis Acme ou trapézoïdale glissante et de 0.85 à 0.95 pour une vis à billes avec un réducteur modeste ; quatre-vingt-dix pour cent vaut 0.9, pas 90. La force croît linéairement avec le couple et avec le rendement, et chute lorsque le pas devient plus grossier : doubler le couple double la poussée, doubler le pas la réduit de moitié pour le même moteur.
Un pas nul ou inversé enverrait la force à l'infini ou inverserait la géométrie de la vis, et un rendement nul ou négatif prétendrait que la chaîne crée de l'énergie ou dissipe plus qu'elle ne reçoit, aussi ces cas échouent-ils au lieu d'émettre l'infini. La charge utile répète les trois entrées, rapporte la force en newtons et étiquette la méthode comme travail de vis-mère afin qu'un carnet puisse citer l'identité à côté du nombre.
Associez la réponse à vos propres contrôles de flambage de colonne ou de cycle de service si la question suivante est de savoir si la vis flambe ou surchauffe ; ce point de terminaison calcule uniquement la force axiale.
Contrat d'entrée, forme de la réponse et comportement d'erreur
Le pas de vis doit être strictement positif : un pas nul ou négatif n'est pas une avance d'hélice physique dans ce modèle. Le rendement doit être strictement positif et au plus un : un rendement nul ou négatif est rejeté, et une valeur supérieure à un est presque toujours un pourcentage envoyé par erreur, que ce calculateur refuse plutôt que de multiplier la poussée par quatre-vingt-dix.
Le couple peut être zéro, ce qui donne une force nulle, ou négatif, ce qui modélise un couple inverse ou de rétraction et donne une force du même signe. Des plafonds de magnitude empêchent des moteurs pathologiques de téranewton-mètre et des pas kilométriques de faire déborder l'arithmétique isolée, tout en couvrant encore les vis millimétriques de salle de classe et les crics industriels ordinaires. Une validation échouée ne consomme pas le solde.
Conservez les requêtes en SI de bout en bout, convertissez les dessins en millimètres et les fiches en pourcent avant d'appeler, et ancrez la valeur en newtons dans les tests afin que vérifications de devoirs, plugins LMS et workers de bord restent reproductibles.
Qui a besoin de la force d'un vérin
Les salles de conception de machines et les plateformes de tutorat utilisent un calculateur de force de vérin linéaire afin que les apprenants vérifient des résultats en newtons pour un couple, un pas et un rendement arbitraires sans mélanger millimètres et mètres et sans oublier la conversion deux-pi de la rotation vers la translation. Les générateurs d'examens ont besoin d'un oracle déterministe qui marque comme faux un pas nul ou un rendement négatif au lieu de renvoyer l'infini en silence, qu'un correcteur défectueux pourrait traiter comme un succès.
Les ingénieurs d'automatisation dimensionnent vérins électriques, vis de tables élévatrices et actionneurs de presse avec cette base analytique avant d'acheter un moteur ou d'ouvrir une feuille du fabricant. Une validation échouée ne consomme pas le solde. Conservez le couple en newton-mètres, convertissez les pas millimétriques en mètres, envoyez le rendement comme fraction, et vous obtenez des newtons reproductibles pour les devoirs, les plugins CAD et les workers de bord sans dresser un solveur de dynamique multi-corps à vous.
Freins de maintien, flambage de colonne et inertie réfléchie restent hors de cette identité, traitez donc le nombre comme la poussée classique de bilan de travail plutôt que comme un rapport complet de sélection d'actionneur.
Cas d’usage
Dimensionnement de vérins électriques et de crics à vis
Estimez la poussée axiale d'un actionneur à vis à billes ou Acme à partir du couple catalogue, du pas et du rendement de la chaîne avant d'acheter un moteur ou d'ouvrir une feuille du fabricant.
Questions fréquentes
Comment calcule-t-on la force d'un vérin linéaire ?
Envoyez un couple fini T en N·m, un pas de vis L positif en mètres par révolution et un rendement η positif au plus égal à 1.
Que se passe-t-il si le pas de vis ou le rendement est nul ou négatif ?
Un pas nul ou négatif n'est pas une avance physique par tour, et un rendement nul ou négatif n'est pas une chaîne physique ; ces échecs ne sont pas facturés.
Le pas de vis s'exprime-t-il en millimètres ou en mètres ?
Les entrées sont des mètres SI par révolution. Convertissez un pas de 5 mm en 0.005 avant d'appeler ; envoyer 5 sous-estimerait la force d'un facteur mille.
Le rendement doit-il être un pourcentage ou une fraction ?
Envoyez une fraction adimensionnelle dans (0, 1]. Quatre-vingt-dix pour cent vaut 0.9. Les valeurs supérieures à 1 sont rejetées afin qu'un pourcentage ne soit pas traité en silence comme un multiplicateur 90×.
Quel rendement retenir pour une vis trapézoïdale ou une vis à billes ?
Une vis glissante Acme ou trapézoïdale se situe en général entre 0,3 et 0,5, et une vis à billes avec un réducteur modeste entre 0,85 et 0,95. Saisissez-le en fraction : la force augmente dans la même proportion que le rendement.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/linear-actuator-force \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"torque":1,"screw_lead":0.005,"efficiency":0.9}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/linear-actuator-force", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
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body: JSON.stringify({
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const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/linear-actuator-force",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"torque": 1,
"screw_lead": 0.005,
"efficiency": 0.9
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task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/linear-actuator-force", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"torque":1,"screw_lead":0.005,"efficiency":0.9}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"torque":1,"screw_lead":0.005,"efficiency":0.9}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/linear-actuator-force", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemple de requête
{
"torque": 1,
"screw_lead": 0.005,
"efficiency": 0.9
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.linear_actuator_force",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Limites
max_abs_torque | 1000000000000 |
max_abs_screw_lead | 1000 |
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
Le moteur est entièrement déterministe : il exige que le pas et le rendement soient strictement positifs, rejette zéro ou les négatifs avec invalid_input, et n'appelle jamais un réseau, une horloge ni un générateur aléatoire.
Contrat d'entrée, forme de la réponse et comportement d'erreur
Envoyez un corps JSON avec trois champs obligatoires : torque, le couple moteur T en newton-mètres ; screw_lead, la course axiale L en mètres par révolution ; et efficiency, la fraction η de la chaîne. Chaque champ peut arriver comme nombre JSON ou comme chaîne numérique. Les alias T, motor_torque et input_torque, lead, L et lead_m, ainsi que eta, η et drivetrain_efficiency sont acceptés afin que carnets de laboratoire et exports CAD se correspondent sans renommer les colonnes. Les champs manquants, les chaînes vides et les valeurs non finies échouent avec invalid_input en nommant le champ. En cas de succès le corps répète torque, screw_lead et efficiency, rapporte force en newtons et inclut formula F = 2π·η·T / L, method lead_screw_work et unit N.
Où une API de force de vérin linéaire justifie son usage
Parce que l'implémentation est du parse de niveau A pur, chaque appel réussi coûte le prix de base publié $0.002 sans jetons de modèle et sans réseau sortant.
Cas d'intégration
Vérification de devoirs et d'examens
Saisissez le couple moteur, le pas de vis en mètres par révolution et le rendement, comparez les newtons au calcul à la main, et recevez un invalid_input clair lorsque le pas ou le rendement est nul ou négatif.
Carnets et fixtures CAD
Ancrez une force reproductible en newtons à partir de T, L et η dans des scripts d'étalonnage sans importer une bibliothèque de dynamique multi-corps.
Questions techniques
Combien coûte le calculateur de force de vérin linéaire ?
L'outil du navigateur est gratuit. Les requêtes API utilisent le solde prépayé KIT à $0.002 par appel réussi ; une entrée invalide n'est pas facturée.