段付ｼｬﾌﾄのねじり強度

質問

材質:SUS304(削り出し)
軸径D=28mm,d=20mm
r=0.2
dの長さL=95mm
ﾓｰﾀｰ駆動軸と使用(連続運転)

上記内容にて許容せん断力Tの求め方を御教え願います。

回答No.2

noname#230359

許容応力は、SUS304の引張応力や耐力（せん断応力）の何分の１にするか
の判断が必要です。
前回の"ねじり力"では、その事が言いたかったです。
また、段付きはシャフトは使用条件に加えて、形状係数を考慮する必要が
あります。
以上の内容は、“機械設計便覧”や“機械工学便覧”記載されている
初歩的な内容です。
できれば、確認する事をお奨めします。後からでも良いから。

そのさわりを以下のURLに記述します。

参考URL：

http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/index_j.html

お礼

大変遅くなりましたが有難う御座いました。

回答No.1

noname#230359

段付部の応力集中係数をαとすると、最大せん断応力τmaxは次のように求められます。（単純ねじりではdの長さは無関係です）
τmax＝16αT／（πd^3）
ここで、T：ねじりモーメント，d：小径です。
応力集中係数αは、大径／小径＝28／20＝1.4、隅r／小径＝0.2／20＝0.01ですから、機械工学便覧等でα≒2.6と推定されます。
したがって、上記τmaxの式からねじりモーメントは次のように求められます。
T＝（τmax×π×20^3）／（16×2.6）
最大せん断応力τmaxをSUS304の許容せん断応力（安全率を考慮）に等しいとすれば、許容ねじりモーメント（許容トルク）を求めることができます。ただし、これは単純にねじりモーメントだけが作用する場合であり、同時に曲げ等が作用する場合は異なりますし、モータが双方向回転であったり、ねじりモーメントが変動するような場合は疲労設計を行う必要があります。

お礼

大変遅くなりましたが有難う御座いました