CORE LINKS · DESIGN GUIDES
物を直線で動かしたい
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。
このガイドで分かること
- 支えるガイドと、動かす駆動部の違い
- 必要推力からねじ軸トルクへのつながり
- 力の計算後に、部品仕様で確認すること
青：入力条件の記号 ／ 赤：計算で求める量。図は概念図です。
- m：動く部分すべての質量
- s：片道の移動距離
- F：必要な駆動力
下の数値は説明用の例です。リンク先では通常の計算画面が開きます。「入力する条件」を入れて確認してください。数値は自動転記しません。
動きの条件をそろえる
荷物だけでなく、テーブルや治具も動くなら質量に加えます。片道の時間と往復のサイクル時間を分けると、速度の決め方が明確になります。
- 移動距離、片道時間、加減速時間、停止待ち時間
- 水平・垂直・傾斜、重心位置、停止位置の精度
- 必要な繰り返し回数、使用温度、粉じんや水などの環境
必要な力を出す
水平移動では加速分と移動抵抗を足します。垂直上昇では重量も加わります。ガイドが転がり方式なら、滑り摩擦係数をそのまま入れず、実測や部品仕様に合う抵抗を使います。
水平：F = ma + Fres ／ 鉛直上昇：F = m(g + a) + Fres
例：水平移動の加速中
入力する条件
- 動く質量 m = 20 kg
- 速度 0 → 0.5 m/s、加速時間 1 s → a = 0.5 m/s²
- 仮定した移動抵抗 Fres = 15 N
計算結果
- 加速分 ma = 10 N
- 必要推力 F = 25 N
抵抗15 Nは説明用の仮定です。動き始め、定速、減速でも力を確認します。下向き移動や停止保持を、この上昇式だけで判定しません。
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駆動方式ごとに計算を進める
ねじ駆動は推力からねじ軸のトルクへ、シリンダーは使用圧力から押し・引きの力へ進みます。どちらも、力の計算と荷物を支えるガイドの計算は別です。
ねじで位置決めしたい
リードは1回転で進む距離です。効率90%・リード5 mmの仮定なら、25 Nに対してT = 25 × 0.005 ÷ (2π × 0.9) ≈ 0.0221 N·m。これはねじ軸の負荷トルクで、回転部の加速・予圧・支持軸受・シールのトルクを含みません。
シリンダーで押す・引く
シリンダー直近の給気圧、背圧、損失を区別します。引く側はロッドの分だけ受圧面積が小さくなります。理論力が足りるだけでは、速さや停止性能は決まりません。
仕様と照合して、未確認を残さない
ガイドは重心の偏りで負荷分担が変わります。このサイトの4ブロック計算は、同じ鉛直剛性の4点で支える限定モデルです。横力や加速によるモーメントを、鉛直荷重の係数だけで代用しません。
- ねじ：軸力、座屈、許容回転数、寿命、精度、潤滑
- ガイド：各方向の荷重・モーメント、取付剛性、寿命
- シリンダー：速度、横荷重、クッション、配管・弁の流量
- 垂直軸：停止保持、停電・圧力低下時の落下防止
確認したことをメモする
確認漏れを減らすためのメモです。チェック数で安全・合格を判定するものではありません。内容は送信・保存しません。
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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。