2009年11月6日金曜日

疲労限度から許容応力を求める。


画像は 日刊工業新聞社 発行 徹底理解のための機械設計技術入門マニュアル の一ページを抜粋。これだけでは何も判らないが、回転軸の設計応力の求め方が前後のページにて記載されている。疲労限度のデータは試験片が平滑、無傷であるためにそのままでは採用してはいけない。画像のように24kgf/mm^2の疲労限度の材料の許容応力が9.65kgf/mm^2まで下がる例を示している。この例では設計応力が6.7kgf/mm^2としているので、安全率は9.65/6.7となる。このページの示していることは計算の仕方ではなく、疲労限度から許容応力を求める道筋の例をしめしているにすぎない。具体的な計算法は別ページに記載されている。設計者が購入するべき一冊である。(この計算法を示している書籍は本書しか私は知らない。)S45Cの調質軸材(焼入れ焼き戻し材)の回転曲げ許容応力は15kgf/mm^2を経験値としていたが、これでも甘過ぎる可能性をこのページは示している。一般の参考書(本URLを含む)の疲労限度をそのまま設計値としてはいけないということが周知されていないのは不思議でならない。データがなければ各種疲労限度の50%を許容応力の目安としてよいかと思うが、きちんと根拠ある手法で求めるようにしたいのだが・・・構造上、応力集中の箇所を見込む必要がなければ、疲労限度の数値はそのまま採用する。ばねに関しては疲労限度の数値はそのまま採用している。
web上では下記URLを参照。
http://www.kikaikaihatu.com/koborikakofile/hp457.htm 有限会社 小堀設計

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