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トルクに対する焼きばめ締め代の設定について
- 金属製の円筒モノにシャフトの焼きばめを検討しております。発生トルクを保持できる締め代を設定する方法について教えてください。
- また、シャフト径を変える場合でも締め代は変化するのでしょうか？
- 関連の参考書や勉強材料も教えてください。
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＜仕様＞ ･ｼｬﾌﾄ径 … ｄ＝φ100mm ･円筒外径 … D＝φ120mm（肉厚10ｍｍ） ･発生ﾄﾙｸ … 400N･ｍ 仮に締めしろ ?ｄ＝0.01mm 円筒の長さ B=50mm ヤング率 E=208GPa としてまず面圧Pを求めます P=E/2・?ｄ/D・（1-（ｄ/（0.5D））^2）＝1.8MPa 力Fを求めます F=μ・P・π・ｄ・B μ＝0.15として F=0.15・1.8・3.14・100・50＝4239N トルクTは 4239・0.1ｍ＝423.9Nm となるはずです。 違っていたらどなたか修正お願いします。 訂正します。 P=E/2・?ｄ/D・（1-（ｄ/（0.5D））^2）＝1.8MPa ここの（0.5D)が間違いで（D-肉厚）となります。 P=208000/2・0.01/100・（1-（100/110）^2）＝1.8MPa です。ヤング率は鋼ならば206～210GPaです。 μは摩擦係数です。 ベアリングのはめあい面の圧力の式です。 下記HPのA-103ページ 17.5はめあい面の圧力です。 http://www.ntn.co.jp/japan/product/catalogmenu/pdf/pdf-bearing/bearing_a100_104.pdf 補足します。摩擦係数μが変わると力もかわるので注意が必要です。 もう一点、締めしろの減少分を表面あらさに応じて見込む必要があります。
その他の回答 (3)
それぞれの材料の縦弾性係数Eとポアソン比δを調べて、各寸法から計算することになると思います。 計算式は、機械設計などの書籍に載っていると思いますが、下記URLの中の ”収縮締結の設計”ファイルの説明は、わかりやすくシンプルにまとまっているので使えると思います。（但し、式?の括弧のくくり方が誤っていますので、書物で正確なくくりを確認する必要あります。） http://www.labnotes.jp/
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ご助言、ありがとうございました。 早速、参考にさせて頂きます。
yoshumoriさんが推奨している、「機械工学必携」三省堂 はわたしもいつもそばにおいています。ちょっとしたことを調べるにはとても重宝します。
お礼
『機械設計製図便覧』よりも内容豊富でしょうか？ ご助言ありがとうございます。
回答（１）さんに対する補足です。 参考書でしたら、「ティモシェンコ・ヤング 改訂材料力学要論 」コロナ社 １９９７年 ￥２１００ がお勧めです。 また、「機械工学必携」三省堂 も参考になりますよ。
お礼
ｱﾄﾞﾊﾞｲｽありがとうございます。 早速、参考にさせて頂きます。
お礼
ご回答ありがとうございます。 1点質問があるのですか 上記式、P=E/2・?ｄ/D・（1-（ｄ/（D-肉厚））^2） は、どこから導かれたものなのでしょうか？ 初歩的な質問で申し訳ありません。 HP参考にしまして実際に計算してみました。 ありがとうございました。