必要な推力を、ねじ軸のトルクに換える

技術計算（試験公開）

図の条件を確認し、入力例と結果を順番に見ていきましょう。数値を変更する操作は計算画面で行います。

1. 図で、何を調べるか確認する

ねじを回すとナットが直線に進みます。ねじ軸のトルクと直線の推力は別の量です。

青は入力、赤橙は結果です。図は以下の固定の入力例を説明する模式図です。寸法や変形の比率を実物どおりに再現したものではありません。

計算する方向：推力 → トルク

必要な軸方向推力 F 何を入力する？押す・引く作用の大きさです。Nなどの力の単位で入力します。質量kgを入力する欄ではありません。	1,000 N
リード ℓ（1回転の移動量）何を入力する？ねじが1回転したときに進む距離です。多条ねじではピッチと異なります。	5 mm
正作動の効率 η 何を入力する？回転から直線への正作動効率です。ボールねじと、すべりねじでは値が大きく異なります。参考値は資料の対象製品・条件に限ります。予圧・支持軸受・シール等の追加トルクは、ねじの効率に全て含まれるとは限りません。実機の正作動効率を確認し、逆作動効率と混同しません。数値は接触・潤滑・温度などの条件に合わせて決めます。この表の初期値は入力例です。	90 %
ねじの回転数 n / 角速度 ω 何を入力する？ 1分間に何回転するかなどの速さです。rpmは毎分の回転数で、角度そのものではありません。	300 rpm

固定の説明例です。係数・物性値・比較基準は推奨条件ではありません。自分の条件は計算画面で入力します。

この例では推力1,000 N、リード5 mm、効率90%からトルクを求めます。リードは1回転で進む距離です。結果はねじ軸の値で、モーターの加速トルクは含みません。

T = Fℓ/(2πη); v = ωℓ/(2π); Pout = Fv; Pin = Tω

表の単位のまま式へ代入できるとは限りません。計算画面では、選んだ単位を内部の基準単位へ換算して計算しています。

この計算で扱う条件・含まれないもの

ねじ軸から直線側へ動力を伝える正作動モデルです。リードは1回転の移動量で、多条ねじではピッチと異なります。ηは指定条件でのねじ効率です。予圧・支持軸受・シールなどの追加トルク、回転慣性、危険速度、座屈、寿命、逆駆動・セルフロック・ブレーキ保持は含みません。締結ボルトの軸力とは別の計算です。

「この入力例を計算で試す」は例の数値を読み込みます。「自分の条件を入力する」は計算画面を通常どおり開きます。