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回転体の安全率について
- 部品設計メーカなのですが、回転体の材料強度に対する安全率をDIN規格より16と設定していると古い資料に記載されています。
- しかし、規格番号や内容が見つからないため、DINやJISなどの回転体の安全率の目安について教えていただきたいです。
- 最終的には実機で評価しており、問題は起きていません。
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DIN、JISなど工業規格では「この使い方の場合、安全率**としなさい」という規格は作っていないと思います。 何故ならぱ,安全を保障するということに繋がるからです。 安全率は材料によって,或いは使われ方、その他条件によって決めるものです。 > DIN規格より16と設定する。 の記述は材料規格の許容応力から計算して、安全率"16"としなさいと示しているのではありませんか。 一般的に目安としての表現はありますが,最終的には諸条件を踏まえて設計者が設定することになります。 参考 http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch02/ch02_01.html 以上,参考になれば幸いです。
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一般的な考え方は#1、#2さんが説明されていますが、{安全率 16}について記してみます。 高速回転体の場合は無限大の繰返し負荷が作用して疲れ破壊に関する考察が必要になります。その疲れ破壊の永久的な限界を求めるとき、回転体の場合は、応力振幅と平均応力の関係が重要な意味を持ってきます。 一例ですが、S45C相当材の場合、ねじりに対しては平均応力が16kgf/mm^2 の場合、応力振幅は0kgf/mm^2、逆に応力振幅が13kgf/mm^2の場合は平均応力は6kgf/mm^2以下というデータがあります。(結構古い資料です)このあたり何かありそうです。おそらく応力振幅をゼロとしたときの平均応力16の数値のことではないでしょうか? 推定ですみませんがご参考まで。 応力振幅と平均応力の関係図(材質により異なる)を調査されてはいかがでしょうか。
お礼
どうも有難う御座いました。 社内の資料を確認してみましたが、円周応力に対して安全率を16と記載されておりました。 皆様のご指摘の通り、ある設計者が決めた数値をそのまま基準値として使用しておりました。 ご教授頂きました内容を踏まえ、自分で再度決定していきます。 お手数お掛けいたしました。
引張荷重に対する安全率は,例えば,JIS B 8265にあるように,46(材料で変わる)ですが,回転部品の最大許容周速度,トルク伝達部については,公の規格を知りません(知らないだけかもしれませんが)。 機械工学便覧には,大雑把に「鉄鋼の各種荷重条件下の許容応力」及び「荷重条件ごとの安全率」を載せています。 最大許容周速度について,破壊したときの周速度を基に基準を決めることがあります(安全率20ぐらい)。トルク伝達部について,JIS B 8313では,引張強さから軸径を決める計算式を定めています。 ok_engさんのご指摘のように,これらを逸脱していない範囲で,切り欠き,段付き,運転頻度などの諸条件を踏まえて設計者が設定することになると思います。
お礼
どうも有難う御座いました。 JISの規格内容も確認させて頂きます。 お手数お掛けいたしました。
お礼
どうもありがとうございました。 参考資料をご紹介頂き、大変助かりました。 ご指摘の通り、安全率を16としなさいとの意図ではなく、許容応力から計算して安全率16です。 お手数お掛けいたしました。