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カムの駆動トルク

下図に示すように、半径Rの円板の中心Oから偏心量eの点Aを回転軸とした板カムを反時計回りに回転させ、接触面が平面の直動フォロワを駆動するカム機構を考える。直動フォロワに負荷Lが作用するとき、カムの駆動トルクτは?
ただし、カムとフォロワの質量は無視できるものとし、カムとフォロワの接触面にのみ動摩擦係数μの乾燥摩擦が作用するものとする。

答え:L(e・cosθ+eμ・sinθ+μR)

どなたか解説をお願いできないでしょうか。

「カムの駆動トルク」の質問画像

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偏心量」に関するQ&A: 基礎の偏心量(門型)

A 回答 (1件)

回転軸まわりの負荷のトルクとつりあえばよいので,



τ = μL (R + e・sinθ) + L・e・cosθ
  = L(e・cosθ+eμ・sinθ+μR)

となります。
「カムの駆動トルク」の回答画像1
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この回答へのお礼

ありがとうございました!
理解できました。

お礼日時:2010/10/08 11:01

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Qカムの設計。

円盤の中心が偏芯したカムの設計をしたいのですが、軌跡を描く方法が理解できません。
どこか、解りやすいサイト教えてください。
(文献もいいのですが、当たりはずれが怖くて・・・)

Aベストアンサー

カム設計の基本サイトがありますから貼り付けておきます。
参考にしてください。

参考URL:http://www.kumagaya.or.jp/~tarai/camtheo.htm

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q角加速度とトルクと慣性モーメントの関係

トルクを慣性モーメントで割ると角加速度が出ると思うのですが
どうして出るのでしょうか?
トルク:N
角加速度:α
慣性モーメント:I
式はN=α・I
単位だけで見ると
N・m = rad/s^2 × kg・m^2
で一見関係が無いように見えますが・・・
感覚的に、軽くて小さなものと重くて平べったいものを同じスピード(加速度)で回すときは
後者の方がかなり力がいるのはわかるのですが・・・
式から関係性が見えません・・・
どなたかご存知の方、詳しい方、ご教示いただけますでしょうか?

Aベストアンサー

単位だけに注目します。

1Nは1kgの質量の物体を1m/s^2で加速させる力の大きさです。
つまり
1N=1kg・m/s^2

つまりトルクの単位は
N・m=kg・m/s^2・m=kg・m^2/s^2
となります。

慣性モーメントと角加速度の積は
kg・m^2・rad/s^2
となりますが、角度の単位radは無次元量(長さを長さでわったものだから)ですので無視できます。つまりこの積は
kg・m^2/s^2
とあらわせることになり、これはトルクの単位と等しいことがわかります。

Q慣性モーメントの単位

慣性モーメント単位が kgf・m^2 と表されているのですが、なぜ kgf なのでしょうか?
また、単位変換して kg・m^2 にするにはどうすればよいのでしょうか?
どなたか、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

SI単位系では、慣性モーメントの単位はkg・m^2です。
ですが、重量単位系:力をW(kgf)として、力の単位にN(ニュートン)を用いないで慣性モーメントを定義する場合にkgfが現れます。それでも、慣性モーメントの単位はkgf・m・s^2です。ではkgf・m^2とは何なのかというと、GD2(ジーディースクエア)といって、正式には慣性モーメントではないが慣性モーメントの前段階のような値、ということです。例えば、円柱の上下方向の慣性モーメントはSI単位系では1/2MR^2(M:質量、R:半径、単位はkg・m^2)ですけど
これをGD2で表すと、1/2WD^2(W:重量、D:直径,単位はkgf・m^2)となります。重量は質量と値は等しいですが"質量"ではなく力です。つまり、質量に重力加速度がかかっています。ですから、慣性モーメントにするにはgで割る必要があります。また、直径の2乗で定義されてるから、半径の2乗に直すためさらに4で割ります。
それで、単位がkgf・m^2
からkgf・m・s^2となるわけです。ですが、相変わらず
kgfが入っているのでこれをSI単位に変換するには、
重量M=質量W(ただし値のみ。単位は異なる)であること
を利用し、1/2WD^2[kgf・m^2]をW→M、D→Rとし、4で割って、改めて単位をkg・m^2と置けばいいのです。他の慣性モーメントについても、全ての項がWD^2となっているから、同様に4で割り単位をkgf・m^2→kg・m^2とするだけです

参考URL:http://www.keiryou-keisoku.co.jp/databank/kokusai/torukusi/torukusi.htm

SI単位系では、慣性モーメントの単位はkg・m^2です。
ですが、重量単位系:力をW(kgf)として、力の単位にN(ニュートン)を用いないで慣性モーメントを定義する場合にkgfが現れます。それでも、慣性モーメントの単位はkgf・m・s^2です。ではkgf・m^2とは何なのかというと、GD2(ジーディースクエア)といって、正式には慣性モーメントではないが慣性モーメントの前段階のような値、ということです。例えば、円柱の上下方向の慣性モーメントはSI単位系では1/2MR^2(M:質量、R:半径、単位はkg・m^2)ですけど
これをGD2...続きを読む

Qリーマ加工とH7穴の指示の違い

機械設計をしております

部品図を作図する際に、H7をはめあい公差として指示する場合が多いのですが
提出した図面に対して、客先からリーマ穴と記入訂正するように言われます

リーマと記載しない場合も有ります

この違いは何なんでしょうか?

分かりやすく教えて頂くと助かります

また、この場合はリーマで、この場合は、リーマ穴は駄目とかケースを教えて下さい

Aベストアンサー

元・機械設計製作をしていた者です.

お客さんの意図が何かは分かりませんが,リーマ穴にするかどうかの一般的な規格・規則はなく,経験とその人の感覚による場合が多いです.リーマ穴にしておいた方がより安心だ! という様な.

質問者さんが何ミリの径に対して公差 H7 を指定しているか分かりませんが,例えば,Φ10(直径10ミリ)のピンを打つ場合の公差 H7 は,穴がΦ10_H7(0 ~ +0.018)で,ピン(軸)は,Φ10_H7(0 ~ -0.018)です.ですから,最大で,0.036ミリの隙間があります.お客さんは,この 0.036ミリのガタを嫌ったのかも知れません.

>また、この場合はリーマで、この場合は、リーマ穴は駄目とかケースを教えて下さい

特に決まりはありません.その場,その場の設計者の経験と感とセンスによる場合が多いです.
この場合は絶対にリーマ穴じゃないとダメ.というような決まり・JIS規格のようなものはありません.

大雑把に言うならば,可動部分で,部品同士がズレを起こしてはならない部分は,リーマ穴です.
また,静止部分でも機械振動が伝わってきて,面で接している部品同士のズレやガタの発生が心配.という様な場合もリーマ穴です.

静止部分で,部品同士がズレを起こす心配がなく,単なる位置決めの部分は,平行ピンを打つ場合が多いです.また,何かの理由で,リーマ穴に出来ないか,リーマ穴の効果が期待できない場合は,平行ピンを打ちます.例えば,板状の2枚の部品が薄ければ,リーマ穴にはしません.逆に,厚すぎてもリーマ穴には出来ません.

ですから,ケース・バイ・ケースなのです.

釈迦に説法でしょうが,公差についての参考です.
http://kousyoudesignco.dip.jp/drawingTolerance.html

寸法公差とはめあいのPDFファイルです.
http://www.den.rcast.u-tokyo.ac.jp/sekkei2009/doc/tolerance.pdf

以上です.

元・機械設計製作をしていた者です.

お客さんの意図が何かは分かりませんが,リーマ穴にするかどうかの一般的な規格・規則はなく,経験とその人の感覚による場合が多いです.リーマ穴にしておいた方がより安心だ! という様な.

質問者さんが何ミリの径に対して公差 H7 を指定しているか分かりませんが,例えば,Φ10(直径10ミリ)のピンを打つ場合の公差 H7 は,穴がΦ10_H7(0 ~ +0.018)で,ピン(軸)は,Φ10_H7(0 ~ -0.018)です.ですから,最大で,0.036ミリの隙間があります.お客さんは,この 0.03...続きを読む

Q加速度と角加速度の関係について

速度と角速度の関係は
中心から質点までの距離がr,質点の速度がv,とすると
角速度ω=v/r [rad/s]
になると思うのですが,
加速度と角加速度の関係は
中心から質点までの距離がr,質点の加速度がa,とすると
角速度α=a/r [rad/s^2]
となるのでしょうか?
ご教示よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

半径rが定数とすれば、その通りです。
加速度、角加速度はそれぞれ速度、角速度の単位時間の変化量(時間微分)ですので、加速度は「a=dv/dt」、角加速度は「α=dω/dt」と表せます。
同時に、角速度の式「ω=v/r」の両辺を時間で微分すれば「dω/dt=(dv/dt)/r」となり、この式はすなわち「α=a/r」となります。
ただし半径rそのものが時間関数r(t)の場合はこの限りではありません。

Qカム曲線の公式をさがしています。

カム曲線の変形台形曲線の公式をさがしています。
公式がのっている文献、URLをご存知でしたら、教えて下さい。
お願いします。

Aベストアンサー

直接的な回答ではありませんが、以下の参考URLサイトに関連質問の回答があります。
「最新自動機設計便覧」

ご参考まで。

参考URL:http://www.techno-con.co.jp/item/2246.html

QPDF→DXF へ変換可能?

PDFファイルの図面をCADデータに変換したいのですが、そのためのソフトや、やり方を教えてください

Aベストアンサー

illustratorがあるのならillustratorで図面を開いてDXF形式で保存すればいいだけです。
#2さんの言われるように元データに問題がなければ簡単に変換できます。
画像(ラスター)だとCADデータにするのはかなりやっかいです
ラスベク変換は上手く行かないことが多いので(トレースしたほうが早いかも)

Qモーターのトルクと回転数

なぜモーターのトルクと回転数は反比例の関係になるのですか?

Aベストアンサー

質問中には書かれていませんが、モーターの出力が一定のもとで
ということが必須の条件です。

モータ理論の基礎中の基礎で 出力(W)=角速度×トルク
すなわち
P=ωτ  但しP:出力 ω:角速度(2π×回転数/60) τ:トルク

出力が一定であればモータ速度とトルクは相反関係にあります。
尚通常のモータにおいては、出力が一定ということはまずありませんので
負荷トルクの変動に比例して出力(=一般てきには入力電流)が変動
します。

Qモータを利用した直線往復運動機構

モータを利用して直線往復運動をする機構を作りたいと考えています。

ですが、機械設計をした事が無く、どのような部品を
選定して組み合わせたら良いのか分かりません。

可動範囲は10cm程度で、重量はほとんどかかりません。
動けばいい程度のものです。

この部品を組み合わせればいい等分かれば教えて頂けないでしょうか。
出きるだけ、安く作りたいです。

Aベストアンサー

#5だが、三度。

> 自分で作るのは無理だと思うのですが、
> モータと接続するだけで、使えるボールねじ機構などは
> 売っているのでしょうか?

文章での説明だから、上手く伝わるかわからないが・・・。
ひとつひとつ考えてくれ。
わからないところは、補足する。

まず、ボールねじは、まさにネジとナットがあれば構成できる。
この場合、ネジの長さや径は任意に選択できる。
ネジが切られたシャフトは安いのがいくらでも手に入るだろう。
ナットは、高ナットを買えば良い。
ナットは一般的に六角形だからナットが回転しないようにガイドを設ければ、シャフトが回転すればナットは直線運動する。
ガイドは、ナットを両側から挟みこむように壁を作れば良いだろう。
あとは、ネジを支える軸受けを設置すればよい。
モータとの接続は、カップリングを用いれば、シャフト径が異なったり、少々の歪みなら吸収してくれる。

欠点は、ネジ・ナットは規格品だからピッチが固定であること。
速い移動速度が欲しければピッチは荒くなるし、細かい動きが欲しければピッチは狭くする必要がある。
ピッチが狭ければナットが移動する力が大きく取れる。

まあ、機構は単純だから、ゆっくり考えてもらいたい。

#5だが、三度。

> 自分で作るのは無理だと思うのですが、
> モータと接続するだけで、使えるボールねじ機構などは
> 売っているのでしょうか?

文章での説明だから、上手く伝わるかわからないが・・・。
ひとつひとつ考えてくれ。
わからないところは、補足する。

まず、ボールねじは、まさにネジとナットがあれば構成できる。
この場合、ネジの長さや径は任意に選択できる。
ネジが切られたシャフトは安いのがいくらでも手に入るだろう。
ナットは、高ナットを買えば良い。
ナットは一般的に六角形だ...続きを読む


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