用途に必要な負荷容量の計算方法

安全率の計算

機械工学では、「平均的な」荷重のために設計することは、決してありません。最悪のシナリオのために設計します。

• 静的と動的:車両の重量が4,000 lbsの場合、1つのサスペンションリンクが、1,500 lbsの静荷重を受けることがあります。しかし、速度を出した状態で、段差に当たると、3Gや4Gの衝撃が生じることがあります。
• 計算:(車両の1コーナーあたりの重量)×(予想されるG力)×(安全マージン)=必要な荷重定格。
• 規格:ボルトとジョイントの強度に関する、SAE J429の基準に従うことで、選択が、確立された自動車の安全マージンに、整合していることが保証されます。

なぜ、極限強度よりも、降伏強度が重要なのか

ほとんどの仕様書は、ジョイントが破断する点である、「極限静荷重」を記載しています。

1. 降伏強度:ハウジングが、永久に変形する(アイが伸びる)点です。AISI 4130のデータによれば、降伏強度は、通常、極限強度の約80%です。
2. ルール:ジョイントが降伏点に達すると、その機能は損なわれます。破断しなくても、ボールは緩み、サスペンションのジオメトリは、台無しになります。車両の重量を支えるものには、必ず、ロッドエンドを、余裕を持った仕様にしてください。

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Danny Ni エンジニアリング＆機械システムのライター

Danny Niは、SYZ Machineでエンジニアリングを専門とするテクニカルライターで、機械部品、リンケージシステム、実際の用途に即したエンジニアリングを得意としています。アフターマーケットの車両部品、産業用ジョイント、機械の原理を扱い、複雑なエンジニアリングの概念を、エンジニア、製作者、業界のバイヤーに役立つ実践的な知見へと落とし込んでいます。

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