ＦＣＤの面圧

質問

お世話になります。
タイトル通りですがFCD500（球状黒鉛鋳鉄）の許容面圧について
教えてください。
1.圧縮強さ＝面圧強度としていいものか？
2.FCD500の許容面圧の求め方。
3.許容面圧の値や解説等のURL等を教えてください。

今、FCD500に100N/mm^2の面圧が掛かる部品があり
これが使用に耐えるか評価したい。
無負荷から100N/mm^2の繰り返し荷重です。
サイクルは1000万回以上（永久に持つように）

個人的にはこのように応力で設計することはなく
大体、この半分の50N/mm^2以下にする設計をしていましたが
コストダウンの関係で100N/mm^2で出来ないか？
との問いです。

圧縮強さ900N/mm^2×0.8＝720N/mm^2
720/100＝7.2の安全率でOKと出来るような気がしますが
この様に高い圧力でFCDを使用した経験がなく、
皆様のアドバイスをお願いいたします。

回答No.1

noname#230359

Q1．圧縮強さ＝面圧強度としていいものか？
A1；圧縮強さではなく、降伏点or耐力です。<但し、摺動しない条件で>

Q2．FCD500の許容面圧の求め方。
A2；FCD500の許容面圧 ＝ FCD500の降伏点or耐力÷安全率 で求めます。
　　安全率は、
　　＊ 静　荷　重；100％の一定荷重 <鋳鉄の安全率；4>
　　＊ 繰返し荷重；0～100％の変化荷重 <鋳鉄の安全率；6>
　　＊ 交番　荷重；－100～100％の変化荷重 <鋳鉄の安全率；10>
　　＊ 衝撃　荷重；0～100％の変化荷重が短時間に加わる <鋳鉄の安全率；15>
　　貴殿の条件では、繰返し荷重の安全率が６です。
　　圧縮許容応力に、交番荷重条件は存在しません。<引張許容荷重になる為>

Q3．許容面圧の値や解説等のURL等を教えてください。
A3；機械工学便覧で、許容応力や安全率の用語で検索すれば当該欄が調べられます
　　また、サイト検索も同じ手法で行なえば調査は可能。

補足）FCD500の疲れ限度を確認すると、荷重サイクルのＮ数が求まります。
　　　ただ、普通の鉄で大気中では10の7乗回（1000万回）程度あるので、
　　　確認（計算）しなくても良いのでは。
　　　<機械工学便覧にも記載有り>

お礼

ありがとうございます。

なるほど、降伏点または耐力で見るのですね。
今手元に資料がないため、明日確認してみます。

ただ、耐力で算出すると今回の面圧はやはり無理そうです。
今の面圧の半分以下が適正のようですね。

引き続き他の意見も募集したいと思います。