の強度計算

いつもお世話になっております。次の計算方法を教えてほしいのですが、直径25×500Lのがあり両端から45ｍｍ程を減径してで支持しています。中間は、両端から50ｍｍ程のところまでが来ています。（つまり幅400ｍｍの）このは中心に一箇所桟付きなのでの中心部にＶ溝を加工しています。70rpmで回転していて約1000時間運転したところでＶ溝の所が折れてしましました。改良しなければいけないのですがどのような計算になるのか教えて下さい。お願い致します。

話がそれるけども400mmで中央桟付きベルトを25mmのシャフトで回してたら
ベルトにもきついじゃないですか。
普通にV溝加工した引抜き鋼管にシャフト通したら如何ですか？

お礼の出し方が分からず失礼します。
回答(1)のsyo002様早々の御回答ありがとうございました。
早速検討したいと思います。

▼回答者からの追記

はずかしながらS-N曲線を知らなくて色々調べながら計算していますが、分からなくなりました。①と②はどういう事でしょうか？又、①>②の比が段付の計算、応力集中とはどういう意味でしょうか？

①実際に破壊しているので、材質と繰返し回数から、破断した応力を求めます。
②材料力学の等分布荷重をうける単純支持はりで応力を計算します。
おおよその応力がわかれば良いので、段付をまじめに計算しなくてもいいです。
結果は①＜②になるはずです。その比は段付の計算、応力集中などです。その結果をもとに、V溝の形状変更や材質検討をおすすめします。
V溝の大きさが不明ですが、仮にＶ溝部直径１２mmとした場合、直径１２mmの中実軸に直径２５mmのパイプを被せ、数点支持すると、等分布荷重から数点の集中荷重に変わり、最大応力が軽減できます。
数式が知りたければ、材料力学の本に載っています。

▼回答者からの追記

追記します。対策として、V溝部にショットピーニングを施すことも有効です。

▼回答者からの追記

追記します。
繰返し数が4.2*10＾6回なので、わずかな改善で防止できます。ＳＮ曲線をご存知ですか？
対策として、V溝部にショットピーニングを施すことも有効です。

▼回答者からの追記

訂正します。
誤：結果は①＜②になるはずです
正：結果は①＞②になるはずです

●質問者からのお礼

何度もすいませんが、SS400のS-N曲線を探していますが見つかりません。どこで見れるか御存知ありませんか？

●質問者からのお礼

ありがとうございます。再検討致しまして、結果等報告させて頂きます。