軸の設計について

例えば全ての構成部材を安全率１．０で作ったと仮定する

シャフトやギア、もちろんハウンジングも↓のように
http://cgworld.jp/feature/201511-sigasia2015-assisteddesign.html
設計強度を超える力が掛かったら
即全ての部材が許容以上に変形もしくは破壊する
レーシングパーツの如く極限までの軽量化
http://shop.yoshimura-jp.com/syouhin/syousai.php?id=12465
限界ギリギリ設計とする

でも、軽量化するための肉抜きにべらぼうなコストが掛かるので
肉抜きするのを止めたとする
その時点で安全率は既に５～６くらいになってるのではなかろうか？

それとも、
応力の掛からない箇所だから肉抜きしなても安全率は変わらないのであろうか？


例えばの話
障子紙の貼り替えで
http://www.cainz.com/jp/howto/shoji/
障子紙を貼ってない桟だけの場合だと枠はヘニャヘニャですが
ペラペラの障子紙を貼っただけでヘニャヘニャは消えてそれなりの剛性が出る

ただ障子の桟は力学的に計算された箇所に付いてるわけではないので
このようなのは事例として不適かも知れませんが？

>>>モータ駆動などの機構停止をメカストップで強制的にするなんて
>>>しないんだよなあ

>ご質問を拝見した時、真っ先に同じことが頭に浮かびました

そんなに珍しい事なのかなぁ？
回答（3）の補足に書いたステッピング駆動のチャックとか
それ以外にもローラコンベアとかのストッパだってそうですよね
http://makitech.co.jp/conveyor/1/s_stopper.html
モロぶっつけ停止じゃん？　
↑のは駆動はしてないかも知れないが
モータローラとかベルトコンベアでも同様なストッパ付けるでしょ？
それらの場合はストッパにリミットＳＷとか付けてワーク到着でコンベア停止するけど
ぶつかってもまだ駆動は掛かったままだよ！　＜０．５秒くらいだけどね

　　後（ご）の先（せん）、アフターユー
何回再出やるのだろ、その追っかけ読みも不可能レベル、質問者も放置するが賢明


＞そもそも、モータ駆動などの機構停止をメカストップで強制的にするなんてしないんだよなあ

故障の元です。軸に関しては計算せずとも壊れなくモロ受のパーツが問題。

本サイトの過去質問
　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=29669&event=QE0004
　　No.5311 回転移動する物体からの荷重を受ける固定のピンの強度計算

超古参？ lumiheart さんが苦闘されてるように、計算では困難なのでは
慣性負荷も入・出の双方の考慮要。

クルマのギアチェンジ破損も突込もうとした場面。危険ある車種では取説に書かないとメーカは免責されす。

軸については長くしても定常負荷の耐力は変わらないが、衝撃負荷ではバネ作用が効き、衝撃値は小さくなります。
回答（8）の例で棒を長くすることに相当（落下高さは同じ）。




　　＞回答（9）
　　iwanaiこと岩魚内は、設計初心者への安全率＆許容荷重の解り易い説明では、
　　疲労強度での計算では12倍カレーは辛過ぎると。

間違えないでね!! 更に根拠も無いバカ掛け

　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=183923&event=QE0004
　　変化する荷重或いは衝撃の条件では、安全率が12となっています。
　　しかし、小生は前述の（1/3 × 1/3 × 1/2 ＝ 1/18）18を安全率として計算をしています。

18倍!!？　恐れ入りました、参りました!! と良ポイントあげちゃうヒトも居る・・・
これが『猫跨ぎの辛さだけ・参ったかの18倍カレー』の起源。
そんなバカ掛けするなら、素の値なんてどーでもよくなっちゃう。

　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=265346&event=QE0004
　　No.39241 静加重と衝撃荷重でのたわみ量の違い
　　小生は、若い頃は衝撃荷重１２を内容も解らずによく使用していました。
　　でも、最近は殆ど使用しません。

お笑いネタが有名になったことを恥じた"最近"なだけで、専ら己の言い訳に終始するお寒い中味。

むちゃくちゃ書きの前科
　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=170997&event=QE0004
　　No.24401 衝撃加速度の計算方法
　　（１０ｃｍ高さから落下）　結果は、多くても300kg×1.2 程度でしょうか
　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=261860&event=QE0004
　　No.38781 固有振動数の算出
　　地震の震源と考えて、、、共振時にはその２倍が掛かるとしての簡易計算、、

私の他にも批判多数あっても本人一向に懲りない。

再々出です。

多くの場合、“駆動ﾓｰﾀ”→“伝達ｷﾞﾔ”→“最終ｷﾞﾔ”→“ｱｰﾑ”→“ﾒｶｽﾄｯﾊﾟｰ”となる

回転機構を想像します。（一部、質問者記載漏れで、直動機構となる場合もありますがね）

その場合、衝撃の反力は、如何なるでしょう。

“ﾒｶｽﾄｯﾊﾟｰ”→“ｱｰﾑ”→“最終ｷﾞﾔ”→“伝達ｷﾞﾔ”→“駆動ﾓｰﾀ”が弁当箱ｻｲｽ内で伝播。

通常は、微細動作分析をすれば“ﾒｶｽﾄｯﾊﾟｰ”で跳ね返され、制御の工夫は必要ですが、

また激突を繰返し終息しｽﾄｯﾌﾟ。

以上から、ACﾓｰﾀの場合起動ﾄﾙｸの2～3倍、ｻｰﾎﾞﾓｰﾀの場合瞬時最大ﾄﾙｸの2～3倍でみれば可。

跳ね返りにて、必要以上の衝撃力はいなされます。

また、ｷﾞﾔの選定は歯に掛かる力(ﾄﾙｸ)での算出でも行ないますが、多くの場合はﾓｰﾀ動力から

使用回転数を確認し選定しますので、安全率は入っているのが一般的です。

また、ｷﾞﾔのﾓｰｼﾞｭｰﾙは一定でないと伝達が困難なので、一番大きいﾓｰｼﾞｭｰﾙ基準となります。

ですから。ｷﾞﾔの選定は問題なく行なわれ、その回転軸の選定はﾓｰﾀ最大ﾄﾙｸをｷﾞﾔﾋﾟｯﾁ円半径

で割った荷重の２～３倍（面倒であれば３倍）と考えて良い。

> 安全率がなんぼという話は別として

の記載があるので、なんとも記載し難いですが、ｼｬﾌﾄ径は疲労荷重の許容応力で算出です。

質問者記載漏れの場合の直動機構でも、似た手法での考察と設計手法をしますの同様です。

回答（３）の lumiheart さんは、賢明です。

>> （ステッピングモータを脱調するまで、押し込みます。）
> 最重要事項をさりげなくカッコつきで書いてる

> ステッピングモータの特性から考えれば答え一発
> ステッピングモータの最大定格トルクで決まり　
> （三相誘導モータと違って定格以上のトルクは発生しえない）

> 最大定格以上の外部トルクが掛かると即脱調します
> なので、最大定格トルク以上は考慮しなくて良い（所謂、許容誤差は除く）

と記載し、ﾓｰﾀが衝撃反力をいなすと理解しているから。

理解していない、お馴染みiwanaiこと岩魚内や虎との性格が出ている記載には大笑い。

歯が折れたので
医療系の掲示板をよく見てますが

国家資格を持ってるので
まあ話が合います

違う意見でも罵り合うことなくベクトルがあってる

機械設計の資格といえばこれだが
http://www.kogyokai.com/exam/faq/
国家資格じゃなく持っていなくても
設計屋で食っていけ

持ってても食っていけない場合もある
あたしゃもってるよ

まあ、個々の質問も
よくある安全率の決め方なんですけどね


>>軸の強度計算として最悪なのはこれこれの計算をします。
と言われても

数値の決め方は自由だし
考え方も自由
法律で決まっていないんだから


建築などは建築の法律があり
あっちは国家試験なんで
持っていないと設計できないが


機械に関してはないから困ったもんだ

３DCADのCAEは
素人でも使える
信頼性はある(大手でも使ってる)←個々の三流設計者よりもっとエロイ設計者も開発にかかわってるはずだ


まあ、見た目も素人でもわかるようなもんなんで


問題となるのはどこで切るかだね
といつも言ってる

http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1204/20/news008.html
2012年か

あたしゃ
静荷重　3
衝撃　　10
限界　　1.5　って決めてる

質問者の場合樹脂なんで
私なら1.5ぐらいかな　あとはケースバイケース
↑
この数字は自分で決めるか会社で決めるもの

って具合に自分で決めるもんだから
このまま放置してもあなたの望む
計算式や数字は出てこないかと


この間神の雷が落ちたのでののしりあいにはならんと思うが
不毛な会話が進むだけ


機能も用途も何もはわかないのに
計算式がでるほうが
私には理解できない

　
回答（9）って
１つの回答内で内容が支離滅裂なんだけど何を言いたいのでしょうかね？