材料、荷重、および支持を設定して、軸を計算します。
- 操作方法
- リボン: [設計]タブ
[動力伝達]パネル [軸] 
の順にクリックし、[計算]タブをクリックします。
材料
材料を指定するか、材料データベースから選択します。このチェック ボックスをオンにすると、[材料データベース]が開き、適切な材料を選択できます。
材料を選択すると、材料データベースの値が自動的に次の編集フィールドに挿入され、編集フィールドはロックされます。フィールドのロックを解除するには、チェック ボックスをオフにします。
警告: 材料の強度パラメータは実験的に求められたもので、同種のいくつかの材料について求めたパラメータの最小値になっています。これらの値は、材料の計測を使用して求められた値に近いものです。最終的な計算の場合は、製造者の材料シートや仕様書に基づいて材料のパラメータを使用することをお勧めします。
- [弾性係数]
- 弾性係数(縦弾性係数)は、引張りまたは圧縮における材料の比例限度内の単位あたりの応力とひずみの比です。
- [横弾性係数]
- 軸の材料の横弾性係数を入力します。
- 密度
- 軸材料の密度を入力します。
[計算のプロパティ]
このグループ ボックスでは、計算のプロパティを指定します。
- [密度を使用]
- このチェック ボックスをオンにすると、質量が計算対象に含まれます。[密度]チェック ボックスをオフにすると、密度が計算対象に含まれません。質量は、密度を使用した場合と同様に計算されます。
- [せん断変位の係数を使用]
- 値をたわみ計算に使用するかどうかを指定します。
せん断変位の係数: プロファイルにラジアル荷重が作用すると、プロファイルの曲げおよびスライドの両方が生じる原因になります。プロファイルの曲げが大きいことが予想される場合(長いプロファイルや薄いプロファイルの場合)、スライド効果が現れず、せん断変位の係数が無視される(無効に切り替えられる)ことがあります。厚いプロファイルや硬質のプロファイルでは、この効果は顕著になります。円柱状プロファイルの既定として使用される値は 1.18 です。
- [軸の段差の数]
- 計算に使用する軸の段差の数を指定します。
- [減少応力のモード]
- 減少応力計算の HMH モードまたは Tresca-Guest モードを選択します。選択したモードは、減少応力の計算値に影響します。
使用する計算式については、『エンジニア ハンドブック』を参照してください。
[荷重と支持]
この領域では、荷重と支持を指定します。ドロップダウン リストから[荷重]または[支持]を選択します。選択内容により、ツールバーに該当するコマンドが表示されます。[オプション]コマンドは常に使用できます。
ボタンをクリックして、適切な力、荷重、支持を追加します。ダイアログ ボックスが開き、値を編集できます。
選択した力または支持が一覧に表示され、編集または削除を行えます。
Autodesk Inventor ウィンドウに荷重と支持の図が表示されます。3D グリップと同様にプレビューを操作できます。プレビューを目的の位置にドラッグすることができます。ダブルクリックすると、[編集]ダイアログ ボックスが表示されます。マウス カーソルを図の上に移動すると、力または支持の説明が表示されます。[梁計算]タブの一覧で荷重または支持を選択すると、Autodesk Inventor ウィンドウでその荷重または支持の図が選択されます。
スラスト荷重を支える支持は 1 つのみで、ダイアグラムでの表示は他の支持とは異なります。
- [力を追加]
- [ラジアル荷重]ダイアログ ボックスが開きます。ここで、距離や角度などのラジアル荷重プロパティを設定することができます。
- [スラスト荷重を追加]
- クリックすると、[スラスト荷重]ダイアログ ボックスが開きます。ここで、距離やスラスト荷重の値などのスラスト荷重プロパティを設定することができます。
- [連続荷重を追加]
- クリックすると、[連続荷重]ダイアログ ボックスが開きます。ここで、長さや角度などの連続荷重プロパティを設定することができます。
- [曲げモーメントを追加]
- 全方向のモーメントを指定します。つまり、M
x
(トルク)、M
y
(曲げ: XZ plane)、M
z
(曲げ: XY plane)と指定します。プラスのモーメントは反時計回り方向に作用します。
クリックして[曲げモーメント]ダイアログ ボックスを開き、曲げモーメントのプロパティを設定します。
- [トルクを追加]
- トルクは、相互に逆向きの 2 つの力を使用して入力します。力のどちらかは実際のトルクを表し、もう 1 つは負になる必要があります(例: 150 Nm と -150 Nm)。すべてのトルク(最大)の合計は 0 になる必要があります。
クリックして[トルク]ダイアログ ボックスを開き、距離やトルク値などのトルク プロパティを設定します。
- [共通荷重を追加]
- クリックすると、[共通荷重]ダイアログ ボックスが開きます。ここで、力や長さなどの共通荷重プロパティを設定することができます。
[2D プレビュー]
既定で、2D プレビューが[計算]タブの下部に表示されます。2D プレビューを非表示にするには、[オプション]ダイアログ ボックスの[2D プレビュー]ボックスで[常に非表示]オプションを選択し、[OK]をクリックします。
荷重または支持を選択すると、[計算]タブのツリー コントロールと Autodesk Inventor ウィンドウでもその荷重または支持が選択されます。
Autodesk Inventor ウィンドウに表示されるプレビューと同じように、2D プレビューに緑と青の位置マーカーが表示されます。各断面には、両端に 1 つずつ、中央に 1 つ、計 3 つの位置マーカーが表示されます。青の位置マーカーは、荷重または支持がその位置マーカーに配置されていることを示しています。
ヒント:
- 荷重または支持をダブルクリックすると、[編集]ダイアログ ボックスが表示されます。
- [Ctrl]を押しながらダブルクリックして、荷重または支持寸法を編集するダイアログ ボックスを開きます。
- [Shift]キーを押しながらダブルクリックすると、力のサイズの編集ダイアログ ボックスが開きます。
- 力または支持をドラッグして移動することができます。
- マウス カーソルをツリー項目の上に移動すると、そのツリー項目(力/支持)の情報(サイズなど)を示すツールチップが表示されます。
[結果]
[設計]タブ、[計算]タブ、[グラフ]タブの右側に[結果]領域を表示するには、山形のマークをクリックします。
[結果]領域に計算値が表示されます。たとえば、支持の抵抗のサイズ、支持の場所のたわみおよび回転、荷重、最大曲げ応力とねじり応力、ねじり角、軸重量などです。[計算]を押すと、値が計算されます。
[結果]ペインに次の項目が表示されます。
荷重と支持の一覧には、あらゆる荷重および支持の位置において重要な値がいくつか含まれます。連続荷重に関しては、荷重の開始/終了の両方の値が一覧表示されます。
- [結果]
- [長さ] (L)
- [質量] (Mass)
- [最大曲げ応力] (σ max )
- [最大せん断応力] (τ s )
- [最大ねじり応力] (τ)
- [最大引張応力] (σ T )
- [最大偏心] (f max )
- [ねじり角] (ϕ)
- [荷重]
- [Y 軸のたわみ] (f y )
- [Y 軸のたわみ] (f x )
- [支持]
- [X 軸の支持力] (F X )
- [Y 軸の支持力] (F Y )
- [Z 軸の支持力] (F Z )
- [Y 軸の降伏] (Y Y )
- [X 軸のたわみ] (f X )
- [Y 軸のたわみ] (f Y )
メッセージの概要
計算に関するレポートが表示されます。[計算]タブおよび[設計]タブの下部で[メッセージの要約]領域を開くには、タブの下部にある山形のマークをクリックします。
グラフィカル プレビュー
荷重と支持のグラフィカル プレビューが Autodesk Inventor に表示されます。荷重と支持のプレビューを適当な位置にドラッグして配置します。
荷重と支持の図をダブルクリックすると、ダイアログ ボックスが表示され、適切なプロパティを変更することができます。
プレビューに緑と青の位置マーカーが表示されます。各断面には、両端に 1 つずつ、中央に 1 つ、計 3 つの位置マーカーが表示されます。青の位置マーカーは、その荷重または支持がその位置マーカーに配置されていることを示しています。力/支持は、[Alt]を押しながらドラッグし移動して、別の位置マーカーに割り当てることができます。
ヒント:
- 荷重または支持は、ドラッグして移動することができます。
- 力は、[Ctrl]を押しながらドラッグして、回転させることができます。
- 力/支持は、[Alt]を押しながらドラッグし移動して、別の位置マーカーに割り当てることができます。
- 連続荷重は、[Shift]を押しながらドラッグして(連続荷重のみ)、長さを変更することができます。
- 力または支持をダブルクリックすると、[編集]ダイアログ ボックスが開きます。
- [Ctrl]を押しながらダブルクリックすると、位置における力/支持の寸法編集ダイアログ ボックスが開きます。
- [Shift]を押しながら力をダブルクリックすると、力のサイズの編集ダイアログ ボックスが開きます。
- ツリー断面またはフィーチャの上でマウス カーソルを静止させると、ツールヒントにツール項目(力または支持)に関する情報(たとえば、サイズ)が表示されます。