鉄系材料の許容圧縮力

質問

鉄球を鉄板に押し付ける構造のカムを検討しています。

鉄球径：Φ５
押し付け力：２５ｋｇ

材料力学の教科書より
a=1.109×(3)√(P×r/E) →　(3)√は三乗根のつもりです。書き方が判らないのですみません。

上記より接触面径は0.159mm
接触面積は0.124mm^2

接触部に掛かる負荷は161kg/mm^2となりました。

一般論として鉄系材料を使用する場合、この値は許容範囲なのでしょうか？

すみません。計算間違っていました。
正しくは161kg/mm^2→201kg/mm^2です。

回答No.2

noname#230359 · ベストアンサー

201kg/mm^2ですか、少しきついですね。

この様な場合は、鋼球径を少し上げて、201kg/mm^2を少し下げる設計の
工夫をします。
また、ベアリング等は、焼き入れ材を使用して、引張（圧縮）強度を
上げています。
一般的には、焼き入れの硬度と引張強度は、比例しています。
以下に、硬度換算表のURLを添付しますので、確認下さい。
http://www.khkgears.co.jp/gear_technology/gear_reference/img/KHK486_table_1.gif

蛇足ですが、(3)√は三乗根は、^2の書き方で、^1/3では如何でしょうか？

お礼

有難う御座います。
今回の寸法関係では、球径UPはチョッと苦しいので、先ずは相手部品も含めて硬度UPでの対応を検討してみます。

換算表有難う御座いました。
とても参考になります。

回答No.1

noname#230359

下記ＵＲＬにて計算ソフトの試用版が入手できます。材料物性値も
デフォルト値として入っているようなので試してみてください。

http://www.khkgears.co.jp/gear_technology/gear_reference/KHK444.html
小原歯車　の中に許容ヘルツ応力の表が示されています。
表から見る範囲では通常の鋼材では提示の面圧に耐えれません。浸炭・窒素化などの硬化処理をしないと持ちません。

あくまで計算上の話ですが，そのとおりだと思います。球の径を上げるか
荷重を減らす必要があると思います。

参考URL：

http://kwne.jp/~abcgaragesoft/hz_hp/naiyou.htm#menu

お礼

有難う御座います。

実は計算が間違っていて、最終的には201kg/mm^2でした。

この場合、アドバイスいただいたサイトの表を見たところ、浸炭処理を行ってもσH limの値以上になってしまいます。
この場合、浸炭処理でも対応出来ないと言う事でしょうか？