平行ピンの圧入力について

簡単に確認するには、
＊ ピン径；φ5mmで公差は0，-0.006
＊ 穴径　；φ5mmで公差は-0.011，-0.023
で、最大ピンと穴で、-0.023mm差があります。
これを円周に換算すると、15.636mm（φ4.977×π）の穴を、ピンで
15.708mm（φ5×π）に伸ばした事になります。
その歪み（ε）は、（15.708mm－15.636mm）÷15.636mm≒0.00460です。
次に、φ10mm付近では 31.344mm（φ9.977×π）が31.416mm（φ10×π）
で、（31.416mm－31.344mm）÷31.344mm≒0.00230となり、φ5mmの1/2に
多分、φ20付近ではφ5mmの1/4の0.00115となります。
さて、フックの法則の E＝σ／ε（kgf/mm2） の式から、
E；縦弾性係数（kgf/mm2）、σ；応力（kgf/mm2）、ε；ひずみ
ひずみ；（変化した量÷元の長さ）×100（％）、％表示である
により、歪み0.46％（0.00460）がφ5mmの約3倍に影響する換算で
<前述のφ5mm､φ10mm､φ20mmケース確認すると積分を使用せず判る>
穴材質とピン材質は、硬度（引張強さ）が異なりますが、弾性率は
略一定です。穴は広がり、ピンは縮まり、弾性率は略同じなので、
歪みは、0.00460÷2＝0.00230となります。それを、フックの法則で
192000N/mm2＝σ÷0.0023＝442N/mm2となり、応力が求まります。
この値はSS400の引張強さ内なので、そのまま使用。
ピン長さは40mmですが、板は10mmなので、
441N/mm2×15mm（φ5mmの3倍値）×10mm（板の厚み）＝66150N（6750kg）
がピンに加わる力です。
そして、摩擦係数（0.3）を掛け、6750kg×0.3＝2025kgは圧入力です。
ピン圧入時に、焼き付きを起こした場合は、摩擦係数0.8程度になり、
6750kg×0.8＝5400kgが圧入力になります。

今回は、ピンに対して、穴公差がタイト気味です。また、圧入力は
衝撃値を利用した（ハンマー等で叩く）方法を採用すべきです。

以上が、考察した内容です。参考にして下さい。

　いろいろデーターはあるのですが、上記の条件に近いものがないのですが、参考情報をお知らせします。
組付け要素技術マニュアル（書籍）の圧入試験データデーターです。
両材質　Ｓ４５Ｃ，焼入焼もどしＨＲＣ４０、φ６
φ６でしめしろ１６μｍで４３０ｋｇｆ、
１３μｍで１１５ｋｇｆから２３０ｋｇｆ、
１０μｍで９１ｋｇｆ、
７μｍで４１ｋｇｆ、５μｍで４０ｋｇｆ、
材質からもっと圧入力は低く、貫通力はそれより高くなる。
　はめあい・圧入の理論は大正時代からあり、現在のCAEでも検討されていますが、条件がいろいろあり、まとまって適用できる様にはなっていないとおもいます。上記の書籍のはめあい技術総論　はめあい現象のメカニズム解析など解りやすいです。

お礼

2009/04/28 20:33

早々の回答有り難う御座います。
最大締め代が１７μmですので、参考になりました。

質問者