軸じく (機械きかい要素ようそ)

新幹線しんかんせん0系けい電車でんしゃの車輪しゃりん・車軸しゃじく

軸じく（じく、英えい: axis）は、回転かいてんによって動力どうりょくを伝つたえる機械きかい要素ようそ。動力どうりょくの中心ちゅうしん要素ようそであるため比喩ひゆに使つかわれることがある（→枢軸すうじく国こくなど）。

種類しゅるい

車軸しゃじく (Axle)

鉄道てつどう車両しゃりょうや自動車じどうしゃなどの車輪しゃりん用ようの軸じく。アクスル、または、スキュワ（Skewer）とも呼よばれる。

主軸しゅじく (Shaft)

一般いっぱん機械きかいに利用りようされる軸じく。高たかい精度せいど、高こう対たい磨耗まもう。

プロペラ軸じく (Propeller shaft)

動力どうりょく源げんから仕事しごとをする部分ぶぶんに動力どうりょくを伝つたえるための軸じく。

クランク軸じく (Crank shaft)

回転かいてん運動うんどうと往復おうふく運動うんどうの変換へんかんを行おこなう軸じく。クランクを参照さんしょう。

軸じくの力学りきがく

トルクを受うける軸じく

モーターなどからの動力どうりょくを受うける軸じくなどがこれにあたる。

軸じくがもらう動力どうりょくを P (W)、軸じくのトルクを T (Nm)、動力どうりょくの回転かいてん数すうを n (rpm) とすると、

$P={\frac {2\pi nT}{60}}$

となる。

また、この軸じくの太ふとさを決定けっていするときの式しきを以下いかに示しめす。

$d\geq \left({\frac {16T}{\pi {\tau }_{a}}}\right)^{\frac {1}{3}}$

ここで、d は軸じくの直径ちょっけい、$\tau _{a}$は応力おうりょくを表あらわす。

曲きょくげを受うける軸じく

車軸しゃじくなど、上うえに物ものを載のせて軸じくで受うけるような軸じくにはトルクが少すくなく曲まげが作用さようする。このことから軸じくの太ふとさは曲きょくげの作用さようから求もとめる。曲まげモーメントをM（Nm）、許容きょよう曲まげ応力おうりょくを$\sigma _{a}$とするとき、以下いかの式しきで軸じくの太ふとさを求もとめられる。

$d\geq \left({\frac {32M}{\pi \sigma _{a}}}\right)^{\frac {1}{3}}$

歯車はぐるまやベルト車しゃのついた軸じく

歯車はぐるまやベルト車くるまがついた軸じくではトルクと曲まげモーメントが同時どうじに発生はっせいする。この場合ばあいのトルクを$T_{e}$、曲まげモーメントを$M_{e}$とすると、

$T_{e}={\sqrt {M^{2}+T^{2}}}$

$M_{e}={\frac {1}{2}}\left(M+{\sqrt {M^{2}+T^{2}}}\right)$

となる。

関連かんれん項目こうもく

• 軸受じくうけ
• キー (機械きかい要素ようそ)
• 輪わ軸じく
• 車輪しゃりん軸じく