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軸の応力集中  忘れたらアカン ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

今日は、軸の応力集中 について。


■ 軸の応力集中


 ほとんどの軸は、歯車やカップリングを軸に固定するために、応力集中を発生させる
 
段付部分やキー溝などが必要になります。

 従って、段付部やキー溝の影響を小さくするように軸の設計を行わなくてはなりません。

さらに適当な余裕を見ておく必要があります。一般的には、応力集中は、断面が急激に

変化するところで発生します。


 
 段付部の応力集中の程度は、それらの直径の比が大きいほど大きくなります。しかし、

直径の変化は段差部につけるすみ肉半径を大きくすると軽減されます。直径の差異が小さ

い場合は下図のようなすみ肉半径の付け方をすることがあります。


谿オ莉漏001_convert_20100404165235



 キー溝の場合も応力集中の原因になります。応力集中の大きさはキー溝の数とキー溝
 
形式によって変わります。キー溝の形状としてはエンドミルにより形成されたものより、

フライスで加工されたものの方が、応力集中の観点からは望ましい形状です。もちろん、

キー溝が高い応力を受けない位置にある場合は、応力集中について考慮する必要はありま

せん。下図の左側の方が応力集中は小さいです。


谿オ莉漏002_convert_20100404165421




 長めのハブをもった部品が軸に圧入されるような場合は、かなり大きい応力集中が起
 
こります。対策として下図のような形状が施されます。


谿オ莉漏003_convert_20100404165531






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