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丸軸の破断する荷重を求める方法とアドバイス
- Ｓ４５Ｃ材のローラーが回転中に軸の根元から破断した際、φ３６ｍｍの軸が破断する荷重を求める方法を解説します。
- 軸の破断は繰り返し荷重と衝撃の影響を受けます。単純なせん断荷重だけではなく、追加の要素を考慮する必要があります。
- 軸断面の形状や材料の特性に基づいて、軸の破断する荷重を正確に求めるためには、専門的な計算や解析が必要です。専門家のアドバイスを受けることをおすすめします。
- 機械設計
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＿＿＿ ----｜ ｜---- ----｜＿＿｜---- △ △ ↑ ↑ この部分？ 隅Rはついてますか？ （応力集中） 軸の心出し （繰り返しによる応力集中） http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch02/ch02_01.html 対策 隅Rをつける 段付にしない 焼入れが入ってますか？ （内部応力による割れ） http://www.iic-hq.co.jp/library/pdf/038_02.pdf 対策 焼入れしない 隅Rをつける 段付にしない その辺の対策ができてないと机上計算以下の加重で折れます
簡単に云えば、先ず許容応力を求め、φ36mmの面積を掛ければ 求まります。本来は、その荷重より上の値がでる軸径を選定します。 さて、許容応力は、使用材質と熱処理で本来の値が求まります。 それに、使用条件（今回は衝撃荷重を採用します）で算出しますが 今回は更に形状係数をみます。径の段差があるので、その内容と コーナーのＲで算出できます。 詳細は、以下のURLでも確認できますので、参考にして下さい。 http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch02/ch02_01.html 最下段の [ Previous ] [ Mechanical Design ] [ Next ] をクリックしますと、関連の項目も確認できます。
お礼
ご回答ありがとうございます。 上記のURLは参考になりますね、今後も活用したいと思います。
＞折れた部分には繰り返し荷重がかかり、衝撃もあります。 ということを御自身で認識されているようですので，あとは計算するだけです。私ならこうします。 (1)両端単純支持の段付きシャフトを仮定。 (2)ローラーを仮定した大径部に想定繰り返し荷重を負荷。破断位置での曲げ応力を計算。 (3)(2)で求めた応力に切欠係数を掛ける。 (4)S45Cの疲労限と(3)の値を比較。 (5)(3)の値が疲労限以下なら破断の可能性あり。 シャフトが破断する荷重を求めるのであれば，(3)の値を疲労限とし，(2)で荷重を逆算すれば良いと思います。 間違ってました。(5)は以下ではなく，”以上”です。
お礼
早急なご回答ありがとうございました。 アドバイス通り、計算してみます。
お礼
ご回答ありがとうございます。 軸端部にはＲ３をとっております。 焼入れはしておりません。 段付きにしない方が良いのはわかっているのですが、 機械構造上、段付きにしなければいけないのが現状です．．．。