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段付ｼｬﾌﾄのねじり強度についての質問
- SUS304(削り出し)材質の段付ｼｬﾌﾄのねじり強度を求める方法について教えてください。
- 軸径D=28mm、d=20mm、r=0.2、長さL=95mmの段付ｼｬﾌﾄの許容せん断力Tを計算する方法を教えてください。
- モーター駆動軸として使用される段付ｼｬﾌﾄのねじり強度を連続運転時に求める方法について教えてください。
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段付部の応力集中係数をαとすると、最大せん断応力τmaxは次のように求められます。（単純ねじりではdの長さは無関係です） τmax＝16αT／（πd^3） ここで、T：ねじりモーメント，d：小径です。 応力集中係数αは、大径／小径＝28／20＝1.4、隅r／小径＝0.2／20＝0.01ですから、機械工学便覧等でα≒2.6と推定されます。 したがって、上記τmaxの式からねじりモーメントは次のように求められます。 T＝（τmax×π×20^3）／（16×2.6） 最大せん断応力τmaxをSUS304の許容せん断応力（安全率を考慮）に等しいとすれば、許容ねじりモーメント（許容トルク）を求めることができます。ただし、これは単純にねじりモーメントだけが作用する場合であり、同時に曲げ等が作用する場合は異なりますし、モータが双方向回転であったり、ねじりモーメントが変動するような場合は疲労設計を行う必要があります。
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