トルクに対する焼きばめ締め代の設定について
- 金属製の円筒モノにシャフトの焼きばめを検討しております。発生トルクを保持できる締め代を設定する方法について教えてください。
- また、シャフト径を変える場合でも締め代は変化するのでしょうか？
- 関連の参考書や勉強材料も教えてください。
- ベストアンサー
ﾄﾙｸに対する焼きばめ締め代の設定について
金属製の円筒モノにｼｬﾌﾄの焼きばめを検討しております。 発生ﾄﾙｸを保持出来るだけの締め代を設定するには どの様な考察、計算を進めて行けば良いでしょうか？ （また、ｼｬﾌﾄ径を替えた（φ100→φ200mm）場合でも 締め代は変化するのでしょうか？） どなたかｱﾄﾞﾊﾞｲｽ頂けましたら幸いです。 また、本件に関して勉強できそうな参考書などをご存知でしたら 教えて下さい。 宜しくお願い致します。 ＜仕様＞ ･ｼｬﾌﾄ径 … φ100mm ･円筒外径 … φ120mm（肉厚10ｍｍ） ･発生ﾄﾙｸ … 400N･ｍ
- その他（開発・設計）
- 回答数4
- ありがとう数5
- みんなの回答 （4）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
- ベストアンサー
＜仕様＞ ･ｼｬﾌﾄ径 … ｄ＝φ100mm ･円筒外径 … D＝φ120mm（肉厚10ｍｍ） ･発生ﾄﾙｸ … 400N･ｍ 仮に締めしろ ?ｄ＝0.01mm 円筒の長さ B=50mm ヤング率 E=208GPa としてまず面圧Pを求めます P=E/2・?ｄ/D・（1-（ｄ/（0.5D））^2）＝1.8MPa 力Fを求めます F=μ・P・π・ｄ・B μ＝0.15として F=0.15・1.8・3.14・100・50＝4239N トルクTは 4239・0.1ｍ＝423.9Nm となるはずです。 違っていたらどなたか修正お願いします。 訂正します。 P=E/2・?ｄ/D・（1-（ｄ/（0.5D））^2）＝1.8MPa ここの（0.5D)が間違いで（D-肉厚）となります。 P=208000/2・0.01/100・（1-（100/110）^2）＝1.8MPa です。ヤング率は鋼ならば206～210GPaです。 μは摩擦係数です。 ベアリングのはめあい面の圧力の式です。 下記HPのA-103ページ 17.5はめあい面の圧力です。 http://www.ntn.co.jp/japan/product/catalogmenu/pdf/pdf-bearing/bearing_a100_104.pdf 補足します。摩擦係数μが変わると力もかわるので注意が必要です。 もう一点、締めしろの減少分を表面あらさに応じて見込む必要があります。
その他の回答 (3)
それぞれの材料の縦弾性係数Eとポアソン比δを調べて、各寸法から計算することになると思います。 計算式は、機械設計などの書籍に載っていると思いますが、下記URLの中の ”収縮締結の設計”ファイルの説明は、わかりやすくシンプルにまとまっているので使えると思います。（但し、式?の括弧のくくり方が誤っていますので、書物で正確なくくりを確認する必要あります。） http://www.labnotes.jp/
お礼
ご助言、ありがとうございました。 早速、参考にさせて頂きます。
yoshumoriさんが推奨している、「機械工学必携」三省堂 はわたしもいつもそばにおいています。ちょっとしたことを調べるにはとても重宝します。
お礼
『機械設計製図便覧』よりも内容豊富でしょうか？ ご助言ありがとうございます。
回答（１）さんに対する補足です。 参考書でしたら、「ティモシェンコ・ヤング 改訂材料力学要論 」コロナ社 １９９７年 ￥２１００ がお勧めです。 また、「機械工学必携」三省堂 も参考になりますよ。
お礼
ｱﾄﾞﾊﾞｲｽありがとうございます。 早速、参考にさせて頂きます。
関連するQ&A
- 円筒金属の熱膨張について
熱膨張について、ご教示願います。 温度が上昇すると円筒金属は外径、内径共に膨張しますが、 外径が膨張できない場合、膨張の仕方はどのようになりますか？ 金属の種類は問いません。考え方、計算の仕方がわかっておりません。 よろしくおねがいします。 例えば 外径500mm、内径250mm、長さ1000mmの円筒金属が内径500mmのブロック内にある場合(円筒金属とブロックとの隙間は0mm、 円筒金属の長さ方向はブロック内にはない)、円筒金属の温度が20度→100度に変化し、 ブロックは金属の種類等が異なり熱膨張しないと仮定した場合、円筒金属の内径寸法、長さはどのように変化しますか？ また、上記円筒金属の長さ400mmから600mmの間は円筒金属の外径が499mmでブロックとの間に隙間がある場合、円筒金属の外径は膨張できるので、 円筒金属の内径はその部分のみ変化しますか？
- 締切済み
- 金属
- 回転系（チャックと円盤）の必要保持力
リング：外径300mm、内径40mm、厚さ40mm。材質S45C。 このリングを径40mmのシャフト(炭素鋼)に通し、回転させます。 シャフトは、ハイドロチャックの機構になっていて、50μほどシャフトが膨らむことで、リングを保持しています。 モーターのトルクは十分あるとして、例えば、 このリングを０rpm→３０００rpmを5msで回転・停止させる場合、 ハイドロチャックとなっているシャフトはいくつの保持力でリングを保持していれば、この回転開始、停止の際にリングとシャフトの間に滑りを生じさせなくできるか。という計算の仕方を教えていただけませんでしょうか。 よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- その他（開発・設計）
- ねじ締めの順番とトルク管理について
ねじの締付けの順番は、一般的に対角（千鳥）で締めて行くのが良いと されていますが、下記のケースの場合どのような順番が最適なのでしょうか？ アドバイスをお願いします。 【材質と構成】 アルミブロック － ガラエポ基板 － ゴムチューブ － アルミダイキャスト － Ｍ３鉄ビス 【サイズと本数】 222mm×260mmm、２５本（周囲１２本、中１３本、４角以外は不均等配置) 以上の条件でねじ締めを行う場合どの様に締めて行くのが良いのでしょうか？ 現在は「４角を対角で締めてから、縦に順番に締付け後、再度同じ順番で 増し締め」としていますが、数本緩みが発生してしまいます。 何度も繰り返せば解決するかも知れませんが、作業効率を考えて二度締め までにしたいと考えています。 それと、知っていたら教えて欲しいのですが、電動ドライバーを使用すると トルクテスタで測定した値と実際の締付けトルクに差が出ると以前に聞いたの ですが、その理由に関する分かりやすい説明または資料の紹介をお願いします。
- 締切済み
- その他（FA・自動化）
- めねじの破断トルク計算方法について
めねじの強度設計について計算方法がわからず困っています。 添付図のように、円筒形のめねじに対しておねじが3山で止まる構造で、 めねじ側を固定した状態でおねじ側から7.0N・ｍのネジ締め回転トルクがかかったときに、 めねじが破断しない為のめねじのφ外径を設計したいです。 そこで下記のどちらかをご教授いただけませんでしょうか。 ・7.0N・ｍにて破断するφ径の計算方法と必要情報 ・一定のφ外径にてめねじが破断する破壊トルクの計算方法と必要情報 条件として、めねじの材質はアルミa5052、おねじ側は十分に硬い材質(SCM材等)、めねじ側と製品の固定も充分であるという前提でめねじ円筒部の形状について設計したいです。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 金属
- 回転体を支持するﾎﾞﾙﾄの強度計算について
いつもお世話になっております。 下記の様な構造物の設計を検討しております。 『急停止した場合に、ﾎﾞﾙﾄがもつか？』 の判定を行ないたいのですが 慣性、ﾄﾙｸ、安全率を考慮した回答、考え方のｱﾄﾞﾊﾞｲｽを お願い致します。 〈仕様〉 MAX回転数 ： 3000min^-1 ｼｬﾌﾄ（中実）径 ： φ60mm 回転体（中空）外径 : φ180mm 内径 ： φ 60mm 厚さ ： 50mm 回転体をｼｬﾌﾄに通し M６ﾎﾞﾙﾄ（φ80P.C.D、60度等配）6本で固定 材質は全て鉄です。 ＿50＿＿ ｼｬﾌﾄ _| | ↓ | | | M6ﾎﾞﾙﾄ →| | | -----------| | | φ60 | | | φ180 | | | -----------| | | M6ﾎﾞﾙﾄ →| | | |_| | | | ￣￣￣￣ ↑回転体
- ベストアンサー
- 機械設計
- トルク計算方法
初めてご質問させていただきます。私機械に関してはかなりの素人で、完全なる文系人間です。それを加味した上でご返答いただければ幸いです。モータトルクの算出方法がわかりません。モータトルクはカタログなどのスペック表を見ればわかるのですが、機械に組み込んだ物の無負荷時トルクと実稼動トルクの計算式が皆目わかりません。 【参考】 モータは中空軸モータの0.2Kw（三相200V）減速比1/80 シャフト径φ35・計量器として使用 計量器φ435／高さ342mm（回転体の高さ69mm） 計量枡（充填量）1.323kg×2個（回転体計量枡重量3.0kg）ブリッジブレーカ重量5kg インナーホッパー（固定式） 原料比重0,6g／ml 上記のような情報しかないのですが、本来このような条件でトルク計算などは、設計士が行ってモータ選定を行うはずなのですが、まったく トルク計算をされておりません。このようなときに必要となる計算式 などがありましたら、どなたかご教授いただけないでしょうか？ 宜しくお願いいたします。
- 締切済み
- その他（学問・教育）
お礼
ご回答ありがとうございます。 1点質問があるのですか 上記式、P=E/2・?ｄ/D・（1-（ｄ/（D-肉厚））^2） は、どこから導かれたものなのでしょうか？ 初歩的な質問で申し訳ありません。 HP参考にしまして実際に計算してみました。 ありがとうございました。