軸強度

質問

軸強度を向上させる為に、中空軸にします。
その場合、軸端面の処理はどうすればベターなのでしょう。

中空軸にすれば断面性能は上がりますが、中空なので端部に何か
異常な力が働いた時に、つぶれる気がするのですが。

よろしくお願いします。
以上

回答No.3

noname#230359

軸強度を向上させる為に、中空軸にしますは、？？？です。

同径で同じ材質、同じ処理なら、中実軸も中空軸も略同じ強度ですが、

若干ですが、中実軸 ＞ 中空軸です。

重量換算では、中実軸 ＜ 中空軸が堅調でますがね。

また、高周波焼き入れで、パイプの肉部分に焼きを入れれば、パイプ効果で

強度が増します。

また、中央部分が粘りがある生材に近い特性があるので、靭性もあります。

さて、高周波焼き入れで、中実軸に中空軸の如く硬化層を設け、軸強度を向上させる。

そして、中実軸なので端面処理も比較的容易（焼き入れで少し難ですが、…）。

回答No.2

noname#230359

端がつぶれないような細工をすればよいのです。

両端を一体のフランジ形状にすれば最強ながら、材料除去部が多すぎるのでパイプに何がしかのフランジ形状のものを付加する。

　　パイプ嵌込み
　　　↓↓
　　□凹凹□　フランジ

タワミだけの軸なら中空部を埋める棒を挿入する（固定はさほど必要でない）。

ねじり軸なら前記挿入材を接着、圧入、溶接などで強固に固定する。なので薄肉にはしづらい。

それでも中空軸は（同径の）中実軸に比して座屈しやすいことは要注意。

期待する効果の程度によります。薄すぎないパイプならねじ加工でもいけるでしょう。

お礼

ありがとうございました。
念の為、端部はプレートを溶接でフタをすることにします。

補足

端部にRcねじ加工して、プラグを埋めようと考えたのですが
やはり溶接でフタをした方が良いのでしょうか？

回答No.1

noname#230359

使用中に加わる荷重やトルクに対し、軸強度が十分であることを計算で確認
ください。計算方法は以下を参照下さい。

http://homepage2.nifty.com/ty-1999/keisansiki/kousikisyu-02.html

追加資料です。

http://www1.doshisha.ac.jp/~tkatayam/zairiki3/mechmat3Y0805.pdf