車軸の圧入試験を行いました。
車軸の圧入試験を行いました。
2026年6月22日の課題研究(4〜6限)において、試験用の車軸を製作し、車輪への圧入試験を行いました。
昭和8年に製作されたSLから現代の電車にいたるまで、実際の鉄道車両の車輪は、ボルトや溶接ではなく、車輪に軸を直接押し込む「圧入」によって固定されています。車輪側の穴よりも軸の直径をわずかに大きくすることで、一度差し込んだ車軸は抜けなくなります。このような組み合わせを「しまりばめ」と呼びます。
本実験では、穴の公差(H7)に対して「しまりばめ」となるよう、軸の直径を基準寸法より**+25マイクロメートル** 大きく製作し、抜くときの耐力を万能引張り圧縮試験機で測定しました。また、比較として、さらに締め代を大きくした**+30マイクロメートル** のものも試験しました。
実験の結果、引き抜き耐力は+25マイクロメートルのものが 10.5キロニュートン(1,070キログラム重)、+30マイクロメートルのものが 18.25キロニュートン(1,862キログラム重) となりました。目標値である10キロニュートンをいずれも上回り、特に締め代を5マイクロメートル大きくしたことで耐力が大幅に向上するという、満足のいく結果を得ることができました。
圧入機で旋盤で製作した試験用の車軸を圧入しました。
試験用の車軸は、旋盤で加工しました。
平行度を高くするため、押しコップの角度を調整してから加工しました。
車軸が抜ける方向に押すことでどれだけの耐力があるか測定します。
期待値よりも大きな値(18.25キロニュートン)が測定されました。