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鉄系材料の許容圧縮力は201kg/mm^2?!
2023/10/15 23:19
- 鉄球を鉄板に押し付ける構造のカムの設計について検討しています。
- 材料力学の教科書より、接触面径は0.159mm、接触面積は0.124mm^2となります。
- 鉄系材料を使用する場合、接触部に掛かる負荷は161kg/mm^2から正しくは201kg/mm^2となります。許容範囲はどのような値なのでしょうか？
鉄系材料の許容圧縮力
2008/11/12 15:19
鉄球を鉄板に押し付ける構造のカムを検討しています。
鉄球径：Φ５
押し付け力：２５ｋｇ
材料力学の教科書より
a=1.109×(3)√(P×r/E) → (3)√は三乗根のつもりです。書き方が判らないのですみません。
上記より接触面径は0.159mm
接触面積は0.124mm^2
接触部に掛かる負荷は161kg/mm^2となりました。
一般論として鉄系材料を使用する場合、この値は許容範囲なのでしょうか？
すみません。計算間違っていました。
正しくは161kg/mm^2→201kg/mm^2です。
質問者が選んだベストアンサー
201kg/mm^2ですか、少しきついですね。
この様な場合は、鋼球径を少し上げて、201kg/mm^2を少し下げる設計の
工夫をします。
また、ベアリング等は、焼き入れ材を使用して、引張（圧縮）強度を
上げています。
一般的には、焼き入れの硬度と引張強度は、比例しています。
以下に、硬度換算表のURLを添付しますので、確認下さい。
http://www.khkgears.co.jp/gear_technology/gear_reference/img/KHK486_table_1.gif
蛇足ですが、(3)√は三乗根は、^2の書き方で、^1/3では如何でしょうか？
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その他の回答 （2件中 1～2件目)
下記ＵＲＬにて計算ソフトの試用版が入手できます。材料物性値も
デフォルト値として入っているようなので試してみてください。
http://www.khkgears.co.jp/gear_technology/gear_reference/KHK444.html
小原歯車 の中に許容ヘルツ応力の表が示されています。
表から見る範囲では通常の鋼材では提示の面圧に耐えれません。浸炭・窒素化などの硬化処理をしないと持ちません。
あくまで計算上の話ですが，そのとおりだと思います。球の径を上げるか
荷重を減らす必要があると思います。
お礼
2008/11/12 16:39
有難う御座います。
実は計算が間違っていて、最終的には201kg/mm^2でした。
この場合、アドバイスいただいたサイトの表を見たところ、浸炭処理を行ってもσH limの値以上になってしまいます。
この場合、浸炭処理でも対応出来ないと言う事でしょうか？
お礼
2008/11/17 19:55
有難う御座います。
今回の寸法関係では、球径UPはチョッと苦しいので、先ずは相手部品も含めて硬度UPでの対応を検討してみます。
換算表有難う御座いました。
とても参考になります。