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駆動軸の強度計算(ねじり力)とは？
- 駆動軸の強度計算(ねじり力)とは、駆動軸が固定された状態で力が掛かった場合に、シャフトのねじり方向の強度を計算することです。
- この計算では、シャフト材質であるSUS304の焼入れ無しの特性や、シャフトの直径がφ20mm、駆動トルクが33kgf・mであることが考慮されます。
- 強度計算の結果、駆動軸がねじり力に耐えられるかどうかが判断されます。
- 機械設計
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回答（１）のカズちゃんの計算式で問題無いのですが、使用用語が？？ であるために、質問者が？？となるので、補足します。 ねじり応力（torsional streess）τ＝16T／（πd^3）です。 T；トルク､（πd^3）；中実軸の極断面係数[極が付くとねじりでの断面係数] ねじり応力での円筒外周のねじれ角は、応力の基礎である“引張応力”と “せん断応力”のせん断応力で説明しているせん断角と同じ角なので、 『せん断応力』や『最大せん断応力』と表現する事もあります。 ですから、この場合は同じと考えて良しです。 以上で、用語の補足は終わりですが、駆動軸でねじり応力が約21 kgf/mm2 は問題があります。回転と停止を繰り返す場合は条件が悪く、逆回転する 場合は、もっと条件が悪くなります。 ? 静荷重は安全率が３ ねじの使用例の如く、ねじりを受けて静止している ? 繰返し荷重は安全率が５ 回転と停止を繰り返す場合 ? 交番荷重は安全率が８ 正転と逆転の使用例がある場合 なので、許容応力でみて下さい。 最後に、プーリーとかを使用して、曲げ応力とねじり応力が組み合わせの 場合は、それ専用の計算式があります。 できれば、“機械工学便覧”や“機械設計便覧”等々の専門書で確認する と記載されています。 前述の内容も含めてです。
各種断面形状の軸について，解説しているサイトを紹介します。 数値を代入して計算も可能です。
お礼
参考資料確認させて頂きます。有難う御座います。
中実のシャフトであるとすると、最大せん断応力は次式で表されます。 τmax＝16T／（πd^3） ここで、T：駆動トルク＝33kgf･m=33000kgf･mm，d：シャフトの直径＝20mmです。 したがって、 τmax＝16×33000／（π×20^3）≒21 kgf/mm^2 となります。 ただし、シャフトに段付き部やキー溝などがあれば、そこでの応力集中を考慮しなければなりません。あとは、算出した最大せん断応力がシャフト材質の許容応力に対して安全であるかどうかの確認をすればＯＫです。
お礼
詳しい説明有難う御座いました。
お礼
問題の方,解決しました。有難う御座いました。