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S45C軸許容曲げ応力
2023/10/18 22:23
- 質問：S45Cの許容曲げ応力（片振り荷重）を知っている方はいますか？
- 質問者は機械設備の設計を行っており、S45Cの許容曲げ応力の値が必要です。
- 現在はS30Cの値を使用していますが、S45Cに代えたいと考えています。
S45C軸許容曲げ応力
2012/09/12 12:32
機械設備の設計を行っているものです。
ﾓｰﾀよりﾁｪｰﾝにて駆動する設備の軸の強度計算を行っています。
軸の許容曲げ応力を 「ｸﾚｰﾝの設計製図（上）」 にある
軸の許容曲げ応力の、片振荷重の値を使おうとしているのですが、
S45Cの値がありません。（添付ﾌｧｲﾙ参照）
どなたかS45Cの許容曲げ応力（片振り荷重）をご存知の方は
いらっしゃいませんでしょうか？
S30Cで持たないため、S45Cに代えたいのですが、根拠がありません。
資料のお持ちの方や、記載のあるﾈｯﾄのﾍﾟｰｼﾞｱﾄﾞﾚｽをご存知の
方はお教えください。
よろしくお願いします。
添付ﾌｧｲﾙが出来ませんでしたので記載します。
曲げ応力 ｜ ねじり応力
材質 静荷重 片振荷重 両振荷重｜静荷重 片振荷重 両振荷重
S20C 1150 1000 700 ｜ 650 550 400
S30C 1400 1200 850 ｜ 800 700 500
ｸﾚｰﾝの軸類で考えられる寸法効果切欠き効果などを考慮した
耐久限度に対し1.3の安全率を考慮した許容応力である。
出典：ｸﾚｰﾝの設計製図（上巻より）
残念ながら、S35CやS45Cなどが載っていません。
ご存知のかたよろしくお願いいたします！！
回答 （7件中 6～7件目)
クレーンに関しては、色々な制約があります。
URLを確認して、参考にしてください。
URLから、
? S20C焼きならしの引張応力：400［N/mm^2］以上、降伏点：245［N/mm^2］以上
? S30C焼きならしの引張応力：470［N/mm^2］以上、降伏点：285［N/mm^2］以上
? S30C焼入れ・焼戻しの引張応力：540［N/mm^2］以上、降伏点：335［N/mm^2］以上
? S35C焼きならしの引張応力：510［N/mm^2］以上、降伏点：305［N/mm^2］以上
? S35C焼入れ・焼戻しの引張応力：570［N/mm^2］以上、降伏点：390［N/mm^2］以上
? S45C焼きならしの引張応力：570［N/mm^2］以上、降伏点：345［N/mm^2］以上
? S45C焼入れ・焼戻しの引張応力：690［N/mm^2］以上、降伏点：490［N/mm^2］以上
? S45C焼きならしの引張応力：650［N/mm^2］以上、降伏点：390［N/mm^2］以上
? S45C焼入れ・焼戻しの引張応力：780［N/mm^2］以上、降伏点：590［N/mm^2］以上
にて、按分すれば出ますが、少しデータ不足です。
１時間のログインタイム制約があり、一度登録しました。失礼。
?と?は、S55Cのデータです。表記のS45Cは誤りです。
http://marsy551.blog38.fc2.com/blog-entry-37.html
（ ↑ 75％とかで縮小して見ると、S30Cが確認できます。）
機械構造用炭素鋼は、熱処理によって機械的性質が向上できるので、実際はその仕様で
使用するのが一般的です。(高い材料でも使用するメリット)
故に、熱処理(昔は調質と云っていた、marsy551のURLでも使用している)での按分が妥当。
marsy551のURLに示す、S17Cは調質(熱処理)の機械的性質。
貴データでは、S20C：S30C ≒ 1：1.2～1.27。
S17Cは調質(熱処理)データ：S30C熱処理データ ≒ 1：約1.2（引張強さデータ）
故に、S30C熱処理データ：S35C熱処理データ：S45C熱処理データ ≒ 1：1.05：1.25
で計算すればよいので、
曲げ応力 ｜ ねじり応力
材質 静荷重 片振荷重 両振荷重｜静荷重 片振荷重 両振荷重
S20C 1150 1000 700 ｜ 650 550 400
S30C 1400 1200 850 ｜ 800 700 500
S45C 1750 1500 1050 ｜ 1000 850 600
となるのでしょうね。
S55Cまでは、焼入れ焼戻ししても、超硬で削ることが可能なので使用できます。
(加工セクションには、事前に知らせる根回しは必要と思いますがね。)
以上は、無理やり合わせた内容なので、S20CやS30Cのデータも合わせて、回答(１)さんの
URL値との妥当性確認をしてください。
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実際の設計においては、実際に生じる応力を厳密に算出できれば、設計安全率
は小さく抑えることができます。曲げの場合は荷重点があいまいになり易く
やや安全を見越した設計が望ましいと思います。疲労強度については、実際のS-N線図などから設定するのが良いでしょう。安全率については、実際の荷重
の見積もり精度により設定します。
S45Cの引張・圧縮の疲労限を、NIMS(物質材料研究機構）などから、疲労の
データを入手して分析したことがありますが、疲労限が17N/?2 程度だった
と記憶しております。
（金属疲労）
http://www.geocities.jp/jitensha_tanken/fatigue.html
（軸設計）
http://four-leaf-clover-and-lucky-bee.com/rotor/desgin_shaft_stress.html
（構造設計)
http://www.geocities.jp/iamvocu/Technology/kousiki/kousiki-
kouzouhari/kousikikouzouhari.html
（建築における許容値）
http://www.geocities.jp/shinkendesign/kozo_Room/Gijutsu_Shiryo/steel/steel.html
