この記事は、車の軸などの設計に必須のねじり応力の強度確認方法について説明します。 この記事を読むと ねじり応力の強度確認をすることができるようになる! 軸の設計では、 軸の強度:ねじり応力が軸の許容応力以下 軸の剛性:軸のねじれが許容ねじり角度以下 の2点に着目し、検討しましょう! 1.ねじり応力の強度確認 軸などの部材に、回転する力(トルク)が作用する場合、部材にはねじり応力が発生します。 ねじり応力は、引張・圧縮応力のように同一断面で均一ではなく、中心からの距離に比例して大きくなります。 分布イメージはこんな感じです。↓↓↓ ねじり応力が半径に比例したせん断応力とわかりましたね。 次に、ねじり応力の計算方法を確認しましょう。 上の式を用いてねじり応力が算出できます。ねじり応力は中心からの距離に比例して大きくなる=円周上で最大値となり、最大ねじり応力と呼びます。 この最大ねじり応力が、材
おねじではなくてめねじでしたか・・・ F=A*825N =11068N でした。訂正します。 めねじ材、おねじ材共にチタン合金の場合で 下記計算になります。 計算してみます M5xp0.8 ねじの谷径は 4.134mm チタン棒60種 の場合、耐力値:825N/mm^2 最大締付け力は F=A*825(N) =11068N ねじに作用するトルク係数を0.2とした場合 このときの最大トルク(T) T=C*d*F(dはねじ外径) T=0.2*5*11068 =11068N・mm Tをねじりモーメントとして耐力値に耐える 内径(dn)は下記の式にて求まります。 11068(T)=825*3.14/16*(dn^4-5^4)/dn これより dn=5.64mm(この数値より大きければOK) 従ってM5の並目ねじの場合はねじとして機能する 必要なピッチ数と加工時の変形に耐える径さえ得ら れれば充分
台形ねじの負荷荷重について検討中です。駆動時は20N程度の負荷で回転させますが、停止時には100kNの衝撃荷重がかかります。 台形ねじのせん断強さの計算式として0.768*3.14*dPzτNがあります。通常はめねじ基準で算出しますが、この使用方法でも繰り返し使用できるか検討しています。 自分なりに計算して、0.768*3.14*50*8*10*15 = 144kNと見ました(軸S45C、ナットBC6)。単純にせん断荷重だけで検討するのは良いでしょうか? お世話になっております。 メートル台形ねじを使用したリフタ機構のようなものを検討しています。 台形ねじの駆動時は、20N程度の負荷で回転させますが 台形ねじの停止時に、100kNの衝撃荷重が掛かります。 いろいろと調べていましたが、駆動時にはPV値を算出して評価する方法を見つけましたが、今回の場合停止時には大きな荷重が掛かりますが、駆動時
回答(4)について疑問に思ったので、調査し記載いたしました JISB6905:金属製品熱処理用語を再度、読み返してみたが・・・調質とは 鉄鋼製品を焼入硬化後、比較的高い温度(約400℃以上)に焼戻して 、トルースタイト又はソルバイト組織にする とあります。 ちなみにSUS304に行う熱処理は1050度以上から急冷する固溶化熱処理がある 更に調べたが、JISG4309:ステンレス鋼線には、硬質の記述があるようだ でも化学的成分が全く同じで(但し参考と表示)、引張強度が随分と大きい 恐らく加工硬化を利用して線材の強度を上げたものかな?更に調質の表示も ・・・化学的成分が参考というところが、最大のネックと思われます・・・ またJISG4309では、ばね鋼以外と規定していますね。。。 最後に、許容せん断応力ですが、最大/応力,ひずみ,せん断応力説により τ y.p=σ y.p~σ y.p/√3 位
ねじは,締め付けるだけでも,軸方向の引張り荷重を受ける。また,使用する場所によっては,機械の運転中にさらに強い力を受けることもある。以下,ねじの強度について考える。 4.3.1 ねじに作用する荷重とねじの破損 ねじが軸方向の荷重を受ける場合,おねじ内部での引張り荷重およびねじ山でのせん断荷重が作用する。また,ねじが軸に垂直な荷重を受ける場合,おねじへのせん断荷重が作用する。まずは概念的にそれらの荷重について考えてみる。 (1) 軸方向の引張り荷重 図4.29に示すように,ねじが軸方向の荷重を受ける場合,おねじ内部での引張り荷重が生じる。引張り応力がおねじの引張り強さを越えると,おねじは破断する。また,機械設計時には,ねじを締め付けるだけでも,軸方向の引張り荷重を受けることを注意しておかなければならない。
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