- 締切済み
機械設計(安全率)に関する質問です。
機械設計に関する質問です。段付軸における安全率の計算で困っています。動荷重(繰り返し、両振り)、材料S35C、引張応力σ=510MPa、軸径D=22mm、d=11mmです。これより、参考書・文献等の計算式及び強度実験データより応力集中係数α=1.5、切り欠き係数β=1.35、寸法効果係数Ss=1.0と求めてみたのですが、この場合安全率はS=1.35となります。ですが一般的に種々の資料ではこの条件における鋼の安全率は8と書いてあります。どのようにしてこの8に至るのかどうしてもわかりません。よろしければどなたか機械設計に理解・経験等ある方、アドバイス等お願いいたします。
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
みんなの回答
- ewyr-05
- ベストアンサー率23% (49/213)
- N64
- ベストアンサー率25% (160/622)
全く自信がないのですが、安全率は、分野によって、全く違うようです。ちょっと調べただけでも、航空宇宙関係では、１のオーダー、一般の圧力容器は４、原子力関係では、普通４であるが、最近３．５も追加された、建築関係はわかりませんが、やはり８くらいではないかと思います。参考URLでは、なぜ、建築関係の安全係数を高く設定するのか、という説明があります。また、安全率の設定は、専門家の委員会などで審議して決定しているようです。 要するに、経済的・技術的に、材料と荷重がしっかり管理できるものは、安全率を低く見積もることができるが、そうでないものは、高く見積もる、と言うことではないかと、思います。一般の設計者は、こうして決められた基準を守るか、基準のないものは、試験や実績を通して、独自に安全性を証明するか、どちらかだと思います。http://www.mri.co.jp/COLUMN/TODAY/KOUNO/2006/0210KY.html
お礼
ご回答有難うございます。
安全率か許容応力か判断は個人的には降伏点と引っ張り応力に頼っております。 機械設計に於いて参考にしている資料を貼りますから検討してください。
お礼
ご回答ありがとうございます。
関連するQ&A
- 軸の設計
大学の授業で軸の直径を求めて計算書を提出しろといわれました 条件 1:ねじりモーメント(T=230 N･m)のみを受ける中実丸棒軸として計算する 2:安全率は５とする 3:材質はS45C(基準つよさ＝569N/mm^2) 手順 1:材質の強度(ねじり強さ、せん断強さ)を教科書･便覧等から決定する 2:材質の許容ねじり応力と許容せん断応力を求める 3:1､2から決定した数値をもとに教科書を使って軸径dを求める 質問 教科書にも便覧にも、引張強さと降伏点しか載っていないのに どうやって強さを求めればいいのでしょうか？ 許容ねじり応力、許容せん断応力はどう求めればいいのでしょうか？ 許容ねじり応力は(モーメント)/極断面係数で出るらしいのですが 極断面係数＝(π/16)×d^3 なので 結局軸径が不明なままなのです 使用する公式なども添えて頂ければ助かります・・・ 皆様 お忙しい中 未熟者の私のためにご回答くださいましてありがとうございます 回答（２）様 ＞条件の基準強さ→ねじり強さ→安全率→許容ねじり強さ（応力） というのがよく分からないのですが どういうことなのでしょう??? 回答（１）様 引張強さと各種強さの相関に関しては教科書に載っていませんでした･･･ 見落としているだけかも知れませんが･･･ 因みに使っている教科書は↓ 機械要素設計(第二版) 最新 材料の力学 です τyp=σyp/√3より ねじり強さ＝569/√3＝328.512 許容応力＝基準強さ/安全率より 許容ねじり応力＝328.512/5＝65.702 d＝(5.1T/65.702)^(1/3)＝26.136mm と出ましたが･･･ 細すぎませんか･･･？ 皆様 お忙しい中お時間を割いていただき ありがとうございました。 今回の軸設計はどうやら「機械設計製図」の授業で「プランマブロック」を設計する際に必要なようです。 この結果で計算書を作成してみます。 回答（１）様 「軸」というと、自分はなんとなく「横フライス」のようなものを思い浮かべてしまうので、40mm～50mm程の物と思っておりまして･･･
- ベストアンサー
- 機械設計
- 疲労強度を基準強さにして、切欠き係数、安全率を用…
疲労強度を基準強さにして、切欠き係数、安全率を用いて実径を求める方法について β＝1+入１+入2+入3+入4 β=切欠き係数 の公式を用いてβが求まったとしても、許容応力を求めるにはどうしたらいいのでしょうか？ 疲労応力÷β=許容応力(τ)を求め、そこからd=3√16T/πτで軸の径を求めるのか。 T(a)×B=最大トルク(T)を求め、そこからd=3√16T/πτで軸の径を求める方法なのか。 どちらでしょうか、また違う法穂があれば教えてください。 それと、(疲労応力÷安全率)÷βなのか (疲労応力÷β)÷安全率なのかも教えてください。
- 締切済み
- 機械設計
- jisにおける安全率について
jisの表などに記載されている許容引張応力などには安全率が考慮されているのでしょうか？それとも、安全率１の値なのですか？ もし許容引張応力の値は安全率が考慮されているのであれば安全率がどのぐらいの値なのか教えてください。
- 締切済み
- 金属
- 軸のねじれ応力について 切欠き付き
軸のねじれ応力について教えてください。 軸に切欠きが無い場合 T：トルク D：軸径 の時、 τmax ＝ T/Z ＝（16*T）／πD^3 軸に切欠き（溝）が有る場合 T：トルク α：応力集中係数 d：切欠き部の軸径 の時、 τmax ＝ (T*α)/Z ＝ 16*T*α/(πd^3) となると思いますが、αの公式はありますか？ 機械工学便覧等には、表やグラフしかなく、計算で求めたいのですが。 切欠き形状は、V字型ではなく、四角形状です。 また、１つの軸に２つの切欠き(溝)を考えていますが、 １つと２つの場合は同じでしょうか？ 材質はステンレス棒なのですが、 ねじれ変形値は耐力205N/mm2を使うのでしょうか？ 素人質問ですみませんが、軸の径を設計するのに困ってます。よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 許容応力の設定方法
駆動シャフトの軸径計算方法 1．軸に加わる力を把握してBMD・SFDを描く。 2．軸の段がついている部分全ての曲げモーメントを求める。 3．駆動源からのねじりモーメントを求める。 4．軸の段がついている各部分の相当曲げモーメントを求める。 5．軸の段がついている各部分の相当ねじりモーメントを求める。 6．軸の段がついている各部分の曲げ許容応力を計算する。 (1)キー溝の影響（キーがあれば） (2)切欠係数 (3)回転曲げ疲れ限度（両振り） (4)材料の疲れ限度に対する安全係数 (5)使用応力に対する安全係数 (6)寸法効果 (7)表面状態 上記より許容曲げ応力を計算 7．軸の段がついている各部分のねじり許容応力を計算する。 (1)キー溝の影響（キーがあれば） (2)切欠係数 (3)ねじり疲れ限度（片振り） (4)材料の疲れ限度に対する安全係数 (5)使用応力に対する安全係数 (6)寸法効果 (7)表面状態 上記より許容ねじり応力を計算 8．安全係数 (1)回転曲げ疲れ限度（両振り） ／ 許容曲げ応力 で安全係数をもとめる。 (2)ねじり疲れ限度（片振り） ／ 許容ねじり応力 で安全係数をもとめる。 いずれも安全係数を「3」より小さい値を取れる事を確認する。 9．各部許容応力から、各部の軸径を計算し、設定して軸径が上回って いる事を確認する。 上記のように計算しています。このフローで「許容応力」を計算で求めていますが この手法は妥当でしょうか。 （会社では許容応力・安全係数（安全率）が決まっていないため、自分で考える 必要があります。） 皆さんはどんな方法で軸径を計算されているか手法の御紹介を頂ければ 幸いです。 宜しくお願い申し上げます。 失礼いたします。
- ベストアンサー
- その他（開発・設計）
- 機械設計におけるボルトの長期許容応力度
よろしくお願いします 機械設計におけるボルトの強度計算は、ボルト有効断面積またはボルト谷径断面積での引張、剪断応力を、降伏応力に対してそれぞれの業界基準、法令などに基づく安全率を満足するようにするのが一般的だと思います。私自身も旧来よりのこの手法で計算を行ってきました。建築設計では長期許容応力度、短期許容お応力度を基準にする強度計算が標準的だそうですが、最近は客先より、この長期、短期許容応力度に基づく強度計算を求められることが多くなりました。 どうなのでしょうか、最近の機械設計では長期、短期許容応力度に基づくボルトの強度計算が一般的なのでしょうか、私の知らないところで強度計算のトレンドは変遷しているのでしょうか。皆様の業界はいかがでしょうか。業目とどのような計算方法をとっておられるのかなど 、差支えない範囲でお教えいただければと思います。私の扱っているものは重搬送機械です。
- ベストアンサー
- 機械設計
- 材料の安全率を求める際の引張強さについて
材料の安全率を求める際の引張強さについてお伺いいたします。この引張強さを「極限強さ」や「最大応力」としている本があるのですが、引張強さ＝極限強さ＝最大応力、と理解してよろしいのでしょうか?
- ベストアンサー
- 建築士
- 座屈が伴うときの安全率求め方
座屈が伴うときの安全率の求め方教えてください。 安全率＝基準強さ/許容応力のはずです。 読み替えると、基準強さ、つまり、基準応力とは、材料そのものの最大応力であり、 安全率＝材料そのものの最大応力/引っ張りや圧縮の応力 となるはずです。 これ座屈だとどう読み替えるんですか？ 座屈と座屈の応力？を求めるとします。(オイラーの式やジョンソンの式で座屈Nを求めた後、面積で割るやつって座屈の応力って呼ぶんですよね、、) それでは求めた座屈の応力は、分子になるんですか？ 分母は圧縮応力？引張応力？ 実務で確認したところ、 材料そのものの最大応力＝分子に入れるのは座屈の応力でした。 許容応力が圧縮応力でした。 何で材料そのものの最大応力のところに座屈の応力を入れるんです？座屈応力って大きな値です。 参考、、 前の質問間違ってました、、 曲げ応力は許容応力に入れてもいいですね、、曲げ応力と座屈応力混同してました、、
- ベストアンサー
- 建築・土木・環境工学
お礼
ご回答ありがとうございます。すいません、降伏点からの安全率4、安全率2.0の根拠がよくわからないです。