スプライン軸の設計における破壊力学的検討

摘要

軸方向に伸縮性を有する軸継手としてスプライン継手が知られている．動力を伝達する重要な機械要素であるが，材料疲労による破壊力学的挙動について未知なる部分が多く，破壊力学的に洗練された設計手法が確立されていない．過去において光弾性法によるスプライン軸の応力解析，ねじり負荷を受けるスプライン状横断面を有する軸に関する研究が見られる．しかし金属疲労にともなうき裂を想定した研究は少なく，スプライン軸に関する破壊力学的検討の必要性が認められる．本研究室は1997年よりスプライン軸について研究を続けている．本論文においてスプライン軸に関する破壊力学的挙動を報告する．