熱膨張・焼きばめ計算
本ツールは、選択した材料の線膨張係数(材質/温度で編集可)を用いて線膨張と焼きばめ加熱温度を計算します。
使い方
- 計算条件を入力する
画面に表示される寸法、荷重、速度、使用条件などを入力します。
- 計算を実行する
入力値に対して、このページに記載された計算式を適用します。
- 結果を確認する
算出された仕様と判定を確認し、採用前に出典、現行規格、実際の使用条件と照合します。
基本計算式
ΔL = α·L·ΔT; shrink fit: ΔT = (δ + c)/(α·D), T_heat = T₀ + ΔT
初期値による計算例
steel α=12×10⁻⁶, L=1000, ΔT=60 → ΔL = 0.72 mm
出典: Materials handbooks (Machinery's Handbook / MatWeb); Shigley's Mechanical Engineering Design — shrink fitting.
よくある質問
線膨張係数 α はどこから取りますか。
α は 20 °C 付近の材料ハンドブック値です(鋼 ~12, ステン ~17, アルミ ~23, 黄銅 ~19, 鋳鉄 ~10.5、×10⁻⁶/°C)。実際の α は材質・温度域で変わるため入力欄で編集できます。
焼きばめで安全な加熱温度は。
外側部品のみを加熱し、鋼の焼戻し温度(通常 ≤ 200–250 °C)以下に保って硬さ低下を防ぎ、アルミはより低温に。素早く挿入し自然冷却します。
拘束された膨張は応力を生じますか。
はい。両端拘束では拘束膨張が熱応力 σ = α·E·ΔT を生じ、冷却後のしめしろは厚肉円筒理論の応力を生じます — いずれも別途確認が必要です。
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