高温炉を通るローラーチェインの設計における金属軸受けと軸の隙間の考慮

この森のNo.30017の回答を確認下さい。
下部のスリーブ肉厚部分を。それで、一度話しをしてみて下さい。
駄目なら、ハイ！ハイ！と空返事して、無視すれば良いと思います。

角パイプ（□）や丸パイプ（○）其々を例に出してみて下さい。
そして、熱膨張の基点は中心位置と説明下さい。
先ず、角パイプは４面の板が熱膨張で伸びますので、
＊ 板内の四角は、熱膨張分だけ大きく（長く）なり
＊ 板厚も、熱膨張分だけ大きく（厚く）なり
＊ 板外の四角は、熱膨張分だけ大きく（長く）なり
全体が熱膨張分だけ大きくなります。
次に、丸パイプも中心位置を基点に
◇ 板内の内径は、熱膨張分だけ大きく（長く）なり
◇ 板厚も、熱膨張分だけ大きく（厚く）なり
◇ 板外の外径は、熱膨張分だけ大きく（長く）なり
またも、全体が熱膨張分だけ大きくなります。
因って、丸パイプの内径は熱膨張によって大きくなります。

また、小さく根拠（力）は、何が影響するのでしょうか？
を、ネットの友達が言っていたと確認して、前述の内容も説明下さい。

お礼

2009/03/23 20:57

お礼が遅れ、申し訳ありません。

>また、小さく根拠（力）は、何が影響するのでしょうか？
根拠は示されず、経験的にそうなる、当社では昔からこう考えているの
一点張りで、困っております。

色々調べてみたのですが、今回は当てはまらないのですが、摩擦熱で
軸および軸の周辺だけが熱を持つ場合があるようです。
その場合、プレートの外側は熱膨張しないため、周辺固定で熱膨張する
可能性はあるようです。
ただし、それでも、客先の言うような計算式にはならないと考えております。

質問者

Ｑ１
加熱すると、軸は熱膨張で大きくなる、軸受けの内径は熱膨張分だけ縮む
のでしょうか？
Ａ１
軸受けの内径は縮みません。
熱膨張分だけ、相似形で大きくなります。
ガラス瓶の金属キャップが取れない場合、お湯に付けてねじると、割と
簡単に廻せます。これは、金属の線膨張係数がガラスより大きいから
金属キャップとガラスの隙間が大きくなり、又は圧入代が少なくなり
廻し易くなった事によるものです。

因って、線膨張係数補正は、軸径又は穴径にその材質の線膨張係数×
上昇温度を加えて考慮下さい。

お礼

2009/02/27 22:15

私も縮まないと考えているのですが、焼きばめの例を挙げても
理解いただけないんですよね。

質問者

これは回答 5) １Ｎの涙 さんの回答通りだと思いますよ。

金型で焼き嵌めをしたりベアリングヒーターでベアリングを過熱したり
します。
必ず穴は大きくなるが、先に圧入された状態での内部応力が開放される
方向に働くはず。

圧入代も計算に入れないと正確では無いと考えます。

お礼

2009/02/26 18:58

なるほど、そうしますと、最大で圧入代分は予想よりも隙間が
小さくなると考えれば良いわけですね。
的確なアドバイスありがとうございます。

質問者

軸・穴とも温度が上がれば径は大きくなります（縮む事は有りません）。
熱での変化＝軸・穴の径×π（3.14）×線膨張係数×温度変化
答えをπで割れば変化後の径が出ると思います。

例えば
1円玉（20ｍｍ）10枚を円状に並べて下さい、次に10円玉（23.5ｍｍ）で同じ様に並べてみて下さい。
10円玉の方が内径・外径とも多きはずです（10円玉を熱膨張があった例え）。

お礼

2009/02/26 18:21

アドバイスありがとうございます。
回答(1)の方にも書いたのですが、焼きばめで説明したり、
検証も行ったのですが、納得いただけず、小職の理解を超える
何かがあるかと思い質問した次第です。

質問者