鍛造軸設計における力学的考察

鍛造軸の設計には、力学性能と加工性の両立が求められる。材料選択においては、炭素鋼（例：45鋼）は低コストで加工しやすいが、合金鋼（例：40Cr）は高荷重の環境に適している。構造設計では、応力集中を避けるために、丸みを帯びた形状や適切な軸肩の高さを採用し、焼入れ焼戻しや浸炭などの熱処理によって疲労強度を高める。製造プロセスにおいては、熱間鍛造は結晶粒を微細化し、冷間鍛造は表面精度を向上させることができるが、変形力と金型摩耗のバランスを取る必要がある。