ロール状部品の両軸、焼きばめして溶接

下記２条件を満たすなら、焼きばめのみで強度が得られるので溶接は不要なことになります。
　・穴／軸の公差を７級から６級に上げる。
　・使用状態では極端な温度上昇がない。

計算の式は『内圧を受ける組合せ円筒』の材力問題を自動計算してくれるサイトがあります。教科書で式の形と意味は再確認して使うべきですが。。。。
それで試算してみる。
　　はめあい部分φ150　はめあい深さ200　摩擦係数0.1　と仮定
　　現行H7／r7締めシロ　105～25　改善案H6／s6 締めシロ　110～60

　　　　　　締め代　　荷重 　　必要温度（熱膨張率：0.0000115）
H7／r7max　　0.0525　207633N　　60℃
　　　min　　0.0125　49436N　　 14℃

H6／s6max　　0.055 217520N 63℃
　　　min　　0.030 118647N 35℃

これで判るように、現在の公差では、穴大／軸小の場合、締めシロが小さくなり安定した焼きばめにならない。
計算上は締付け力 49436N と充分にも思えるが、本体側が急に温度上昇して、両軸との平均温度差が14℃になると締付け力を失うことになる。
改善案の H6／s6 は最大締めシロを現行程度にして最小の幅を狭めるようねらった公差。
焼きバメ時の温度はこれより余裕を持って100℃ぐらいで問題ない。そして、使用時および仕上げ加工時に上記35℃もの温度差が生じるとは通常想定しにくい。(締めシロの何割か膨らむので仕上げ加工は必要)

旋盤加工で６級公差を仕上げるには、内径測定に最低シリンダーゲージが欲しいのと測定時仕上げ加工時に室温に近づけるよう時間的ゆとりが必要だが、達成困難なものではないと思われる。

>焼きはめ長および溶接深さを決めるにあたって、設計基準となる資料
基準となるのは圧肉円筒理論における圧入の式だと思いますが，軸受などで
用いる経験式のようなものもあります。詳細は後の先、アフターユーさんの
記述されている過去ログを参照下さい。焼きばめにおけるしめしろは平均的
な寸法で管理することになりますが，表面粗さや形状誤差も入るため,実際の
運用ではばらつきも多く,なかなか難しいと思います。
ばらつきによる締結不足をカバーするために溶接やピン打ちを施すことは
,実際の機械でよく見受けられます。

結局は、鋼管に内圧が掛かるならその内圧も考慮した、外からの力又は自重に対して適切な
仕様であるかの確認が重要です。
それが、(3)の焼きはめ長および溶接深さを決めるにあたっての基準になるんではない
でしょうか。

焼き嵌め接合での強度計算方法と、溶接接合での強度計算方法があります。
焼き嵌め接合は、接合部に圧力が加わり、その圧力面積で割れば、力が求まります。
その力と摩擦係数の積が、焼き嵌め接合での強度計算方法です。
（摩擦係数は、小さ目にして計算するので、接合の種類の中では弱い方です）
この森でも、“圧入強度”や“圧入に要する力の求め方”で計算方法が紹介されているので、
“圧入”の用語でこの森を一度検索してみて下さい。
“圧入強度”タイトルのNo.34036は、　↓ のURLです。
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=231431&event=QE0004

溶接接合での強度計算方法は、貴殿で確認下さい。

摩擦係数に関してのURLも一つ以下に計算しておきます。
http://www.kikaikaihatu.com/sekkei/200407161.html
（４．その他の基本的な摩擦係数　の表等です）

溶接するということは、溶解して溶かしくっつけるということなので
歪んでどうなるかわかりません
焼きバメの能力が出ないとことまあり得るので

>>焼きばめするのだから、…
ではなく
溶接の方で持たせるようにした方がいいですよ
（初回は）

次期設計時に、前回のを踏まえて、VE/VAすればいいと思う