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円柱と平面の接触におけるヘルツの接触面圧
2023/10/16 10:18
- シリンダーピンを平面の軸受けで受けるよう設計しております。ピンに発生する面圧を計算したいのですが、平面と円柱の接触におけるヘルツの公式について教えて頂けないでしょうか？
- バカ穴を使用して、円柱と平面の接触を実現しています。この場合、ヘルツの公式を使って面圧を計算することができます。
- ヘルツの公式は、円柱と平面の接触における面圧を計算するための公式です。この公式を使うことで、ピンにかかる面圧を正確に求めることができます。
円柱と平面の接触におけるヘルツの接触面圧
2008/05/08 11:30
シリンダーピンを平面の軸受けで受けるよう設計しております。
ピンに発生する面圧を計算したいのですが、平面と円柱の接触に
おけるヘルツの公式について教えて頂けないでしょうか？
参考文献を示して頂けるとありがたいです。
よろしくお願いします。
質問内容の訂正です。
シリンダーピンを平面の軸受けで受けるのではなく、
ピンを平面に加工し、バカ穴で受けています。
円の内側に平面が入って受けている形になります。
質問者が選んだベストアンサー
ヘルツの式は、簡単に言えば、『弾性限界内で使用する荷重の求め方』です。
具体的には、
＊ 平面と円筒面を接触させる時の、荷重に対する変形量が、
荷重に対しての受圧面積となり、幾何学的にその面積は求まります。
これが、『球＆球』や『円筒面＆球』、『平面＆円筒面』其々の
ヘルツの式の一端を担います。
『平面＆円筒面』の荷重に対する変形量は、簡単に近似値で求まりますので
貴殿で、求めて下さい。
＊ 次に、許容荷重の求め方ですが、簡単に言えば『疲労限度』の荷重を
Ｓ－Ｎ曲線図から求めます。（多分、有料となるでしょう）
正確には、Case-Crushing（内部剥離）発生の有無判定を、
円筒の材質硬度から求める、許容せん断荷重＆圧縮荷重（面圧）と
使用条件（回数/頻度）を確認して、判断します。
以上は、ノウハウの塊でもあり、一般的には公開されていません。
簡単に、確認や掲載されているのは、やはり
＋ ＴＨＫやＩＫＯ等のベアリング屋さんの技術資料
＋ ＫＨＫ等の歯車屋さんの技術資料
と、機械工学教本を睨めっこして、求めて行くしかありませんね。
走行クレーンや電車等の車輪＆レールのサイトでも、掲載があるかもしれません。
期待薄ですけど。
質問内容の訂正内容も、同様に対処が出来ます。
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この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
その他の回答 （2件中 1～2件目)
THKさん等のベアリングメーカー、又はKHKさん等の歯車メーカーの
技術資料を確認しますと、判り易く解説しています。
ニードルベアリングのメーカーである、ＩＫＯさんも良いかもしれません。
お礼
2008/05/08 14:59
迅速な回答ありがとうございます。
アドバイス頂いた通りＫＨＫの技術資料を当たってみたところ、
歯面強さ計算式という項目でヘルツ応力の式を見つけました。
ただ、歯車特有の変数が使われているため、今回の状況に
適用させるのが厳しいと思っています。
（例えば圧力角や円筒ねじれ角等）
申し訳ありませんが、もう少し単純な円柱と平面の間の解説を
御存じないでしょうか？
なお、質問内容に少し不備があったため訂正しています。
申し訳ありません。
お礼
2008/05/08 18:56
非常に詳しい解説ありがとうございました。
参考文献を当たり、地道に計算をやっていこうと思います。
S-N曲線については、SCM435について物質・材料研に公開されている
ものがあるため、それを用いるつもりです。
ありがとうございました。