シャフト（機械工学）

機械工学において、シャフトとは回転する機械の要素であり、通常は断面が円形で、ある部分から別の部分へ、または動力を生成する機械から動力を吸収する機械へ動力を伝達するために使用されます。

種類

それらは主に2つのタイプに分類されます。

• 伝達シャフトは、動力源と動力を吸収する機械の間で動力を伝達するために使用されます。たとえば、カウンター シャフトやライン シャフトなどです。
• 機械シャフトは、機械自体の不可欠な部分です（例：クランクシャフト）。
• アクスルシャフト。
• スピンドルシャフト。

材料

一般的なシャフトの材質は軟鋼です。高強度が必要な場合は、ニッケル鋼、ニッケルクロム鋼、クロムバナジウム鋼などの合金鋼が使用されます。シャフトは通常、熱間圧延で成形され、冷間引抜加工または旋削・研削加工で寸法通りに仕上げられます。

標準サイズ

出典: ^{[ 1 ]}

機械シャフト

• 最大25mm（0.5mm刻み）

トランスミッションシャフト

• 25 mmから60 mmまで5 mm刻み
• 60 mmから110 mmまで10 mm刻み
• 110 mmから140 mmまで15 mm刻み
• 140 mmから500 mmまで20 mm刻み

シャフトの標準長さは5m、6m、7mです。

通常は1m～5m程度が使用されます。

ストレス

シャフトには 次のような応力が発生します。

1. トルクの伝達によるせん断応力（ねじり荷重による）。
2. ギアやプーリーなどの機械要素に作用する力とシャフトの自重によって生じる曲げ応力（引張または圧縮）。
3. ねじり荷重と曲げ荷重の組み合わせによる応力。

参考文献

1. Mahadevan KとReddy K.Balaveera、（2015）、 『デザインデータハンドブック』、CBS Publishers and Distributors（P）ltd.、ニューデリー、 ISBN 9788123923154

外部リンク

• 標準規格に従ったシャフトのオンライン検証