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CORE LINKS · DESIGN GUIDES

設計ガイド:目的から計算へ

駆動・搬送、締結、寸法、保持、軸受、停止を図解と数値例で確認。目的別の絞り込みから、必要な計算と結果の読み方へ進めます。

15本のガイド

動かす・運ぶ

物を直線で動かしたい

側面図:ガイドで支えられたテーブルをねじで右へ動かす。mFs駆動部ガイドの支持部

最初に「支える部品」と「動かす部品」を分けます。次に必要な動きと力を決めてから、ねじ駆動か空気圧駆動かを比べましょう。

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締結・寸法

アルミにねじ止めしたい

止まりタップの断面図。有効かみ合い長さLeを表示。締付けトルクは別の上面図で示す。FpLeT上から見る断面図・不完全ねじ部は除外

「M6だからこのトルク」「アルミだから直径の何倍」と決める前に、何を押さえ、どこに力が流れるかを確認します。

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締結・寸法

板金の寸法を決めたい

90度曲げの断面と展開図。A、Bは接点までの直線長さ。展開では曲げ代BAが加わる。ABRt90°断面図ABABL

曲げた後の寸法と、切り出す前の長さを区別します。どこからどこまで測る寸法なのかをそろえることが、最初の一歩です。

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支える・保持する

棚板・天板のたわみを確かめたい

等分布荷重を受ける2辺支持の棚板の側面図と、幅・厚さを示す断面図。mgδL断面Bt

重さに耐えていても、たわみが使い勝手を損ねることがあります。まず支え方を決めて、「応力」と「変形」を別々に確認しましょう。

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支える・保持する

背の高い装置の転倒・滑りを確かめたい

水平床上の背の高い装置に右向きの横荷重が作用。重心と左右の接地反力を表示。GmmgFRLRRBhhc

「倒れにくい」と「滑りにくい」は別です。横から押されたとき、どちらの境界に先に達するかを分けて考えましょう。

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動かす・運ぶ

モーターで物を回したい

円板の正面図。回転速度の青い矢印と駆動トルクの赤い矢印はともに反時計回り。nTmD中心軸

同じ重さでも、回す軸と重さの分布で必要なトルクは変わります。「一定速度で回す力」と「速さを変える力」を分けると整理できます。

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締結・寸法

穴と軸のはめあいを確かめたい

すきまばめの軸方向断面図。穴径D、軸径dと直径差Cを示す。dDC = D − d直径のすきま・差を拡大表示

同じ「20 mm」でも、穴と軸には寸法の幅があります。最もきつい組合せと最もゆるい組合せを比べると、はめあいが見えてきます。

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支える・保持する

吸着で物を持ち上げたい

左に法線方向の吸着保持、右に摩擦方向の保持を示す。法線吸着力・荷重・摩擦支持の矢印を区別。法線方向摩擦方向FnWΔpDFnFfW同じ差圧・面積でも、持つ向きで違う

吸着力が大きくても、持つ向きが変わると必要な確認も変わります。吸着面から離す力と、面に沿って滑らせる力を分けましょう。

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動かす・運ぶ

シリンダーで押す・引く

シリンダー軸方向断面。上は押し、下は引き。内径・ロッド径、各室圧力と出力推力の向きを表示。ppbFext押すpbpFret引くDd

同じシリンダーでも、押す力と引く力は同じとは限りません。まず必要な力を決め、受圧面積と実際の圧力から確認しましょう。

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動かす・運ぶ

物を搬送する力と動力を知りたい

水平摺動荷重。駆動力・速度は右、摩擦は左。重量・垂直抗力と駆動輪半径を表示。mFμNv, amgNrT = FrPinput = Fv/η駆動輪

重い物でも、水平移動と持ち上げでは必要な力が変わります。まず抵抗の出所を図で分けてから、動かす力と動力を求めましょう。

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締結・寸法

温度で寸法がどれだけ変わる?

棒の自由熱膨張。上が基準長さ、下が膨張後。同じ左端基準と拡大した長さ変化を表示。LT₀・αT₀ + ΔTΔL左端を基準

組み付いたときは合っていても、温度が変わると寸法も変わります。伸びる量だけでなく、どこを基準に動けるかを整理しましょう。

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支える・保持する

ピンでつなぐ部分の強さを確認したい

二面せん断の二股接合断面。左右方向の板荷重、上下方向のピン軸、2つのせん断面とピン径。FF/2F/2Dτavgn = 2

ピンが太ければ、接合全体も大丈夫とは限りません。ピンを切る力と、穴の周りの板を傷める力を分けて確認しましょう。

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動かす・運ぶ

ベルトで回転を伝えたい

開ベルト正面図。外接接線、ピッチ径、軸間距離と同方向回転の矢印。n₁n₂D₁D₂C

プーリの大きさと軸間距離が分かると、回転数とベルト長の目安が求められます。まずピッチ径と外径を取り違えないことから始めましょう。

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支える・保持する

軸受にかかる荷重と寿命を知りたい

2点支持の軸と下向き集中荷重。上向き支持反力と、軸受中心間・荷重点の寸法。FyAyByABxL

軸受が2個あっても、荷重が半分ずつとは限りません。まず荷重点と支持位置から、各軸受の反力を求めましょう。

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動かす・運ぶ

動いている物を止める距離と力を知りたい

水平停止。接触開始の破線位置と圧縮後の停止位置、右向き初速度と左向き平均接触力。mvFavgs接触開始停止

止める距離が短いほど、必要な力は大きくなります。ただし、平均の力が出ても最大の衝撃力まで分かったことにはなりません。

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参考情報・参考計算です。設計への適合性・安全性を保証するものではありません。実際の材料、部品仕様、使用条件を確認してください。