トランスミッションシャフトの設計

トランスミッションシャフトに求められる設計仕様は、シャフトが伝達する動力とその回転数です。

これらの仕様に基づいて、シャフトの材料と断面寸法は、材料によって許容される最大せん断応力が弾性限界内に留まり、指定された速度で必要な動力を伝達することを保証することによって選択されます。

現在、システムに関連付けられている電力は、印加されるトルクによって異なります。用語を並べ替えると、シャフトに加えられるトルクを計算できます。この式は、シャフトの電力要件と回転周波数の両方を考慮します。

次に、計算されたトルクと最大許容応力が弾性ねじり式に適用され、シャフト半径の最小許容値が決定されます。

中実の円形シャフトの場合、シャフトの半径に対する極慣性モーメントのこの比率は、シャフトの半径の3乗として変化します。これを置き換えると、シャフト半径に必要な最小値が得られます。

中空円筒の場合、シャフトの外径の最小許容値が計算されます。