20090704
ようこそ しんさんのページです ボスの強度と安全率の計算方法
このページは 本ホームページの注意により 小堀が書きました
ボスの強度と安全率の計算方法 投稿者：しん
投稿日：2009/07/02(Thu) 22:34:39 No.140
お世話になります。
初めて投稿させて頂きます。宜しくお願い致します。
いろいろな本や周りの人にも聞いたのですが、誰も分からなかった為、ご教授頂けたらと思い投稿致しました。
回転刃のボス（塗りつぶし部分）の強度と安全率の計算方法教えていただけないでしょうか？
外径75 内径40 材質S45C 焼入れ有り
きたない図ですがこんな形をしています。
宜しくお願い致します。
上図これを拡大し追記すると下図
となります
| １ | 小堀です ははは 今日で掲示板一時休止なんだけど…(*^_^*) 最後の滑り込みですよね ご教授だなんて 恐縮致しますので たまたま知っている事を 書きますね では 私目が遣るとしたら 情報が少ないので 勝手に仮定します |
| １．１ | 軸とボスはhHとして キーはJIS とし 仕上げも精度も良いとすると Aが刃と思うのだけれど 上か下に負荷が掛かるとする その負荷はトルクですよね T0とする キーの支持圧応力度は T0を ２（～1.8)本のキー接触面積で受けます－－－① だから発生するトルク/(2to 1.8)の力によって B1又は B2の半径R上に発生する たが張力を 面積HxE1で割った応力が S45CHの許容応力以下で有れば良い－－－② 疲れまで見るのなら minσwo=21.6(kg/mm2) なので 95％信頼で σa1=21.6/(1.4β)≒21.6/2.3/1.4=6.7(kg/mm2) で10^7回まで許容する－－－②a トルクには 負荷係数を乗じ無ければ成りません 負荷の状態が判りませんが １．３～２．５って所が普通です Hは外径とキーの谷との肉厚で E1又はE2は Ｂ１又はB2の R周長で Aの荷重点に達す長さに A点に負荷が掛かったときの 図と直角方向 数学のZ方向の有効幅です Z方向が無限大の長さで有れば 例えばB1の長さ E1１/2B1=0.656 より E１=E11+刃幅を求めます 奥行きが判らないので何とも言えませんが これ以下の幅しかない時は端面まで 負荷加重が加わるとして 前後方向の応力集中を加味します 即ち 許容応力を下げる そして 安全率 S=許容応力σa1/発生負荷応力 が普通です 相手が普通の上場企業ならこの程度で十分です 本当は違いますよ  が許容応力ですがこんなの しんさんに依頼した人は お判りで無く必要も無いので無視します |
| １．２ |
又 使用回数が 10^4回以下なら 材料の引張り強さσB 安全率Fで 許容応力はσal=σB/F となります 今の場合 
９．３６(kg/mm2)となりますので 許容応力の安全率は F=70/9.36=7.5 （－）となります－－－－②b 負荷の安全率は 許容応力の代わりに負荷応力を挿入することと成ります 例えば 負荷の安全率 F0=12 >F=7.5 故に十分となります 判りづらいので 負荷応力 σt0=5.85 <9.36 (=ft 許容応力）も併記す人が多い 中には ft/σt0=9.36/5.85 =1.6 (-) 等も書いて居る人も小数居られます |
| １．３ | 要するに 安全率の計算は２種類有ることに成ります－－－②aと②b 本当は モウ一種類有ります 時間寿命を考えた時ですが---②c これも無視して良いです 尚 図面もなく 仕様も不明なので 現物は刃が長かったり 何枚も有って近接してたり ボス長が片ズレしてたり 短かったりして 又キーが滅茶短かったり キーの精度が悪いかったりすると支えが軸中心に成ったりして 又負荷の掛かり方が軸周方向でなく 傾きを持っていたりすると トルクが変動して ピント外れに成って居る 可能性は有りますので 詳細の算出は 現状に合わして 臨機応変に変更して使用して下さい 強度は 負荷①用②用に分けて②用の最小断面に働く力(引張り)を一箇所の最小面積で割れば良いだけです たが張応力 と言うより タダの引張り応力で代替えすべきです 剛性を出すのが正解ですが 頼んだ人はそんなの理解する人で有りませんので無視します だから 答え時に強度と言う言葉を 余り使わないように 発生す応力は＊＊＊ですと言えば良いです 何処の 一方のキーに引っかかって② 刃で負荷が加わって モウ片方のキーに押しつけて① 応力が発生している 潰れるのは何処か ソリャー最小断面で②か キーの支え圧①ですと言って居ります ①の圧縮許容応力は一般に大きい 同一材とすると 1.3倍有りますので 面積比で概略算定出来ますよね |
| １．４ |
ねえ しんさん 「いろいろな本や周りの人にも聞いたのですが、誰も分からなかった」って言うけれど 判る先輩を探しておく事は 仕事を進める上で重要です 多分探し方が間違っています 機械設計では 安全率をよく使うところと 余り使わない所が有ります 使わない所は許容応力が定められている業界です そこで探しても 皆目見つかりません だから 今回の探す場所は 製図室の人では無いですよ 設計室なのですが 業界は 建築・土木クレーン・荷役機器・圧力容器・昇降機の設計では見つけにくいではずです グレードは機械の設計室です この中でも知っている人は１／１０位のはずですので 突然探しに行っても見つかりません 深夜に残っている人や一番最後に帰る人 こういう人の中から探したら良いですよ どうやって？ ああタイムカード見たら良いです そして 顔の肌の色の白い人です 「当たり」って感じで見つかりますよ 安全率の出し方を二種類以上知っていたら合格と致しましょう 一種類しか知らない人は まあ 言ったら何なのですが 言うに言われない先輩ですので 「ありがとう御座いました」程度で良いはずです(*^_^*) 知らない人が 悪いと言っていませんよ 安全率で設計する人の割合が少ないので どうしても限られるだけなのです 合格の先輩が見つかったら 決して離したら駄目です 外見やカッコにこだわらずにですよ だってね 安全率の計算を聞くようでは まだまだ他に聞く事が有ると思いますので書いてみました まあ詰まらない 戯言も書いて居りますが 残念ですが 私目の近況にも書いているのですが 思う所が有って 本日で掲示板は一時停止と成ります 内容に付いては良いと思う所が有ればそこだけでも 参考にして下さいね いい 先輩が見つかる事をお祈り致して居ります 明日のしんさんの為に(^_^)/~ |