Ｈカットした軸のトルクと孔の強度との関係式を教え…

質問

Ｈカットした軸のトルクと孔の強度との関係式を教えて下さい

モータにより駆動軸を回転させ、歯車を使って減速させた最終段の軸にPOM製のプーリーを圧入し、軸と供回りさせようとしております。プーリーの回転を強制的に止めたとき（モーターへの印加は続けたまま）軸が空転してしまいました。軸は快削黄銅製φ5mmで廻り止めのＨカット(カット寸法：片側0.5mm）を実施しております。プーリーのハブ径はφ10mm、軸との嵌合長さ3.5mmです。
軸トルクと、軸形状、プーリーハブ径、軸との嵌合長さの関係式を教えていただけないでしょうか？
いろいろな寸法に制約があるため、計算によって最適形状を求めたいので、宜しくお願い致します。

回答No.1

noname#230359

”廻り止めのHカット”と言うのがよくわかりませんが、どのような形状でしょう。
工具をかけるための、2面カットのようなものでしょうか。
樹脂材料を圧入で使用したことがないのでなんともいえないのですが、圧入によるトルク伝達は、面圧による摩擦抵抗が主と思われるので、面圧を下げるそのような加工はしてはいけないのでは？と言う感じがします。なんとなく滑りにくそうだと思ってやったことでしょうが。

アセタールがやわらかく、十分な面圧が発生しないようであれば、軸に平目ローレットを施すのはどうでしょう。Φ5であれば、加工できると思います。

ただし、しめしろや軸形状を多少変えたとしても、伝達できるトルクがそんなに増えるとは思えないので、私なら、プーリー径を小さくする等、素直に伝達トルクを下げる方向で考えると思います。

お礼

ご回答ありがとうございました。
私の質問の文面が悪かったのですが、Ｈカットとは軸に対して平行に２平面を設け、軸断面を簡易的な俵型形状にしたもののことです。
軸断面が円形状では簡単に軸が空転してしまったので、Ｈカットを実施しました。
実際には、プーリーのハブ径はφ10mm、軸との嵌合長さ3.5mmの時はプーリーの孔が変形して軸が空転したのですが、プーリーのハブ径はφ10mmのままで、軸との嵌合長さ5mmに変更したところ、プーリーの孔が変形することなく軸が空転しなくなりました。しかしどの程度の安全率があるのかがわからないので、軸トルクと、軸形状、プーリーハブ径、軸との嵌合長さの関係式が知りたいので質問を投稿した次第です。