圧入・締まり嵌め計算
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Interference Fit Calculator

圧入・締まり嵌めシミュレーター

ラメ(Lamé)の厚肉円筒方程式で接触圧力・圧入力・ハブ/シャフト応力分布を計算。締め代と材料特性のパラメトリック解析。

パラメータ設定
接触面直径 d50.0 mm
ハブ外径 do100.0 mm
シャフト内径 di(中実=0)0.0 mm
嵌合長さ L50.0 mm
締め代 δ0.050 mm
ハブ弾性率 Eh206 GPa
ハブポアソン比 νh0.30
シャフト弾性率 Es206 GPa
シャフトポアソン比 νs0.30
摩擦係数 μ0.12
降伏強度 Sy250 MPa

ラメ式

$$p = \frac{\delta/d}{\dfrac{1}{E_h}\!\left(\dfrac{d_o^2+d^2}{d_o^2-d^2}+\nu_h\right)+\dfrac{1}{E_s}\!\left(\dfrac{d^2+d_i^2}{d^2-d_i^2}-\nu_s\right)}$$

圧入力:$F = \mu p \pi d L$

伝達トルク:$T = F \cdot d/2$

0.0 MPa
接触圧力 p
0.0 kN
圧入力 F
0.0 Nm
伝達トルク
0.00
安全率(ハブ)
応力分布(ハブ断面)
締め代 vs 接触圧力・圧入力

ハブの応力分布(ラメ式)

半径応力:$\sigma_r(r) = p\dfrac{d^2/4}{d_o^2/4-d^2/4}\!\left(1-\dfrac{d_o^2/4}{r^2}\right)$

円周応力(フープ):$\sigma_\theta(r) = p\dfrac{d^2/4}{d_o^2/4-d^2/4}\!\left(1+\dfrac{d_o^2/4}{r^2}\right)$

最大応力は $r = d/2$ (内壁)に生じる。

実務メモ: JIS規格の嵌め合い公差(H/s等)では締め代δ/d ≈ 0.001〜0.003が典型的。鋼同士の摩擦係数μ ≈ 0.12〜0.15(乾燥)、焼き嵌め時はμ ≈ 0.12。伝達トルク余裕1.5〜2.0倍を設計目標とすること。

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