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嵌め合いの穴と軸の関係についての質問
- 嵌め合いの時の、穴と軸の関係について質問です。
- 軸径の何％を穴に入れるのがいいのでしょうか？最低でも軸の径の○％は入れた方が良いと言うのはあるのでしょうか？
- 宜しくお願いします。
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おお、実は私も昨日、同様な疑問を持ちましたが、答を未だに模索しています 私自身は経験と勘から、直径の200%を目安に駆動軸であっても挿入している。 なるべく長く入れた方が安心だが、材料費と挿入作業が大変になったりします 恐らく、この挿入長さと言うのはリーマーボルトなどで固定する場合では、 有効になると思われるのは判るが、焼バメや端面溶接＋円周4箇所程度栓溶接 併用の場合では最低限、150%程度も挿入していれば良しっと思うのだが。。。 力学的な根拠というか明確な理由づけが出来ないので、専門家に聞きたいです 片持ちハリと考えると直径だけ挿入していれば、力学的には外部と同様な強度 は得られそうだ。但し、挿入端面では矢張り急激な断面形状の変化があるから 恐らく応力が集中する筈である。その分の設計的余裕を考慮して150%になる？ 支点が前後にあるとすれば、理論的には全て嵌め合いでは無くても良い理屈だ CADで作図してみました。こんな感じだと予想して考えましたが・・・ 最悪の状態で考えると（軸の嵌め合いが、相当ゆるい）↓URLになると思う 再度、作図して考えてみたが、益々わからん。圧入面圧が関係するのか？？http://proxy.f3.ymdb.yahoofs.jp/users/4883df60_97c9/bc/3da4/__sr_/7d4a.jpg?bcVSgaJBf1YiH1eg
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軸径の50～100％位は入れたほうがよいと言う感覚的なものはありますが。厳密には使用条件によります。軸には軸受または支持部に荷重が加わり，軸に固定した歯車やプーリーにも荷重が加わります，そのため軸には曲げモーメントおよび伝動によるねじりトルクが発生します。こうした力学的な計算から発生する穴部の力（軸に垂直な力）が求まります。この力が加わったときの接触応力（ヘルツ応力）が材料（穴側）の降伏点以下になることが設計条件になります。したがって嵌めあいの限界長さは軸と穴に発生する荷重によって決まります。
お礼
ありがとうございました。 力学的な視点からではなく、精度の視点からいくとどれくらいかおわかりでしょうか？
椿本の摩擦締結要素で、ELタイプ（調芯性なし）のカタログを見ると、 ｈ６／Ｈ７の嵌め合では１／２ｄ以上の勘合長さが好ましいと書いてあります。 ただし、嵌め合時の傾きに対してはどれほどの倒れを許容するかによって違ってきますし、他の部分（勘合部分の固定方法等）の影響も有り一概に ○％以上勘合しなければ不可ということは無いと思います。 たとえば、印ロー部などは、５～１０％程度の勘合になっている物が多いし、 ベアリングで６８系の物は１０～２０％位です。
お礼
ありがとうございました。 なるほどー。
少し判ってきました 必要な精度ははめあいの等級の選択で出します もちろん嵌合長さも精度を決める要素のひとつです 実用的には軸径の３倍程度を上限で考えています もう１つが使用段階での磨耗などに関する配慮です 測定ゲージなどでは軸径の１．５倍程度を目処に設計していますが 構造的に難しいときには１．０倍を下限としています もうひとつの要素がどの程度の力がかかるかです 力の小さなときには軸径を小さくすれば同じ長さで嵌合長さが 大きくなり、同じ等級でのクリアランスも小さくなり精度が向上します 設計としてはいくつかの方法がありますので ケースバイケースともいえますし、 自分流の基準を持って設計して その結果に納得がいくかどうかで 自信が付いてきます 設計者としてのキャリアはこのあたりにあります はめあいのみならず、強度設計、耐摩耗性に関する配慮などなど 自分自身の基準を持ち、その結果を把握し、基準の微調整をしてゆく こうして自信が付いていきます 具体例で精度とはめあいに付いてケーススタディをしてみてください
お礼
ありがとうございました。 >必要な精度ははめあいの等級の選択で出します すみません、はめあいの等級？よく軸受けにある０級などの等級が 中間・締り・スキ間ばめにもあるのでしょうか？ >もちろん嵌合長さも精度を決める要素のひとつです やはり関係あるんですね。 >実用的には軸径の３倍程度を上限で考えています ３倍ですかー。なるほど。確か、円筒物の中ぐりも径の３倍の深さまでと聞いたことがあります。 >設計としてはいくつかの方法がありますので ケースバイケースともいえますし、 自分流の基準を持って設計して その結果に納得がいくかどうかで 自信が付いてきます 設計者としてのキャリアはこのあたりにあります はめあいのみならず、強度設計、耐摩耗性に関する配慮などなど 自分自身の基準を持ち、その結果を把握し、基準の微調整をしてゆく こうして自信が付いていきます 経験をして自分で調査し勉強ですね。 ありがとうございました。
毎度何が目的なのかがはっきりしない質問ですね １、はめあいは隙間ばめ？中間ばめ？締りばめ？ ２、片持ち梁にした時の軸にかかる応力？穴にかかる応力？ ３、はめあい後の軸の位置精度？がたつき？ ・・・・・ 例によって小生が勝手に１条件を決めてお答えします 例えば車輪に車軸を締りばめで固定する場合に 必要な保持力は最小しめしろから（車輪の圧縮量）から物理学の 公式で算出可能です 機械工学便覧にも、高校の物理の教科書にも載ってます 因みに、何を知りたいのか具体的に示してください？
お礼
ありがとうございました。 >毎度何が目的なのかがはっきりしない質問ですね 質問内容読みましたか？書いてありますよ。 中間でも、しまりでも、スキマでもかまいません。 勘合表にのっている嵌め合いです。 強度的な問題ではなく、精度的な問題(質問)です。 はめ込めばはめ込むほど精度は出やすい。 はめ込みが浅いほどガタが多くなるのではないかと思いましたが。 あまり自信がないのと、理論に基づいていないと思いました。。。。
お礼
ありがとうございました。