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機械要素設計のテキストに軸径を求める公式があって、例題に下記のものがありました。

軸径d
d=1.72^3√1.562×10^6/40
=58.35mm

自分で計算すると58.35にはなりません。
1.72を3回かけて√39050で出た197.61をまたかけたんですけど。
どこが間違っているのか、この計算の仕方をわかりやすく教えてください。
宜しくお願いいたします。

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A 回答 (1件)

>1.72を3回かけて√39050で出た197.61をまたかけたんですけど。



1.72^3ではなく

1.72^(3√***)で、3は立方根の3ではないのですか?
    • good
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

立方根で答えが合うかどうかはまたネットで調べてみます。

お礼日時:2013/01/21 21:05

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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

QSS400とSPCCの違い

SS400とSPCCって,何が違うんでしょうか?
色々インターネットで調べてますが,
いまいちしっくりとした答えにぶつかりません。
今のところの私なりの理解は,

「SS400は,素材の名称で,SPCCは,
 それを使った加工方法」
といったところです。

ちなみに,私はまったくの素人なんです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

SS400、SPCCも金属材料の種類を示すものです。
SS400とは
一般構造用圧延鋼材(引張り強度400N/mm^2)で、形状は、平板、H鋼、L鋼、など色々あり、一般的に良く用いられる値段の安い材料です。
SPCCとは
一般冷間圧延鋼板のことで、1mm以下~数mmのものが良く用いられます。
材料そのものを曲げたりして使う場合に用いられます。これも安い材料です。
一般的には(私の場合)、板厚3mm以下で曲げ加工をするものはSPCC材を使い、それ以上の厚さが必要なものはSS400を使います。(一般的にSS400材は曲げ加工はしません)
材料に硬さや耐磨耗性などが必要な場合は、上記のような安い材料は使いません。
以上参考にしてください。

Qmin-1の意味は?

回転数とは思うのですが、min-1はどういう意味で、また何の略で、どう読むのでしょうか。

RPMであれば、round per minutesで
1分間の回転数という意味ですよね。

min-1とRPMはイコール(=)なのですか?
またなぜー1とつけるのでしょうか。

分かる方、お願い致します。

Aベストアンサー

#1の方の回答の通りですが、ちょっと補足めいたことを。

読み方は「まいふん」だと思います。そう言ってます。

rpmは[revolutions per minute]1分間あたりの回転数ですね。
http://dictionary.goo.ne.jp/search.php?MT=rpm
もしかすると「round」という言い方もあるのかもしれませんので否定はしませんが、
「revolutions」と言う場合が多いと思います。

で、なぜRPMを使わないかというと、
単位の表示方法を世界的に統一しようという動きがあり、(SI単位系を使おー)
「revolutions」は「回」という、それを表す単位がSI単位系に無いため、
RPM → min^-1 となります。

天気予報の気圧を表すミリバールという単位がヘクトパスカルになったのも
SI単位系を使おーという動きのためです。

インチ、ポンド、フィートなども使うのを避ける方向になっています。

Qモータの選定について

あることにモータを使いたいのですが知識がなく選定の仕方がよくわかりません。
そこでみなさんに質問なのですがモータを選定するときは何を重視して選ぶのですか?
目安としては50Nmのトルクが得られる小型(径が50mm以内、長さが6~70mm以内くらい)のDCモータを探しているのですがそのようなモータはほとんどありません。
勉強不足な故全く的外れなことをいっているかもしれませんが、このようなものはギアを使うことでトルクを増大させて使うものなのでしょうか?
また、カタログ中にトルクの単位としてmNmというものが使われていましたがこれはNmの1/1000という認識でよろしいのでしょうか?
非常に浅はかな質問で皆さんの知識を借りるのも気が引けるのですがどうしてもわからないので質問させていただきました。
どなたか知っている方がいらっしゃったら教えていただければうれしいです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

phil_niekro さんこんにちは。
モーターですが、現在様々なモーターが各社から
供給されています。その選定には注意が必要です。
一般的には最低限下記の条件を決める必要があり
ます。
1、回転数  2、トルク   3、電源
4、速度制御(一定速回転か、変速が必要か)
5、定格(連続回転か、回転ー停止を繰り返すか)
6、外形寸法(般用モーターは取付け部が正方形
       です)

質問者さんでは
1、必要とされる回転数は?決めてください。
2、トルクは50Nmですね、結構大きいです。
3、電源はDCとのことですが、電圧は?
4、制御は必要ですか?
5、運転は間欠ですか、連続ですか?
6、外径Φ50×70mmですね

以上の(?)が決まれば選定できます。
回転数とからみますが、トルクが足りない場合は
モーターにギアヘッド(減速ギアのユニット)を
取り付けてトルクを大きくすることができます。

mNmはご質問にあるとおりです。

小型モーターの最大手のオリエンタルモーターの
サイトを下記に貼ります。カタログをもらって勉強
することをお勧めします。お急ぎでしたらサイトか
ら質問するか、電話で近くの営業所へ問い合わせし
てみてください。

上記の内容でわからないことがあれば再度質問を書
いてください。

http://www.orientalmotor.co.jp/selection/index.html

頑張ってくださいね

参考URL:http://www.orientalmotor.co.jp/

phil_niekro さんこんにちは。
モーターですが、現在様々なモーターが各社から
供給されています。その選定には注意が必要です。
一般的には最低限下記の条件を決める必要があり
ます。
1、回転数  2、トルク   3、電源
4、速度制御(一定速回転か、変速が必要か)
5、定格(連続回転か、回転ー停止を繰り返すか)
6、外形寸法(般用モーターは取付け部が正方形
       です)

質問者さんでは
1、必要とされる回転数は?決めてください。
2、トルクは50Nmですね、結構大きいで...続きを読む

Qトルクの計算・基礎中の基礎

10年以上前に習った基礎中の基礎のトルクの計算方法を忘れてしまいました。
今、9cm先にある500gの物体を、数cm上げたり下げたりする装置を作ろうとしています。ステッピングモーターで作ろうと思っているのですが、必要なモーターのトルクは
9cm×500g=4500gf・cm 
になるのでしょうか?数字が予想よりだいぶ大きくて全く自信がありません。手元にあるモーターのトルクでも全然足りていません。
ご回答いただけたら嬉しいです。

Aベストアンサー

最近はほとんどのものがSI単位です。
ですから、単位換算をしてから計算しましょう

500gf→0.5kgf(=4.9N)
9cm→0.09m

で、トルクは4.9×0.09=0.441(N/m)になります
おそらくモーター出力もSIだと思いますよ

Qモータの回転数と速度の関係

モータの回転数(rpm)から速度(m/s)を求めたいのですが、どのように求めるのでしょうか?つまり単位変換ということなんですが。さっぱり忘れてしまいまして。回転という定義が良くわからないんです。1分間で何回転するのかということで、そこから速度を求めるのは容易ではないのでしょうか。おおざっぱな質問で申し訳ありません。何も思いつかないもので。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

No1で回答した者です。

最終的に求める速度を、秒速にするなら、1秒間の回転数を当てはめます。

設問が1分間ということでしたね。見落としてました。分速を求める場合は1分間の回転数を入れます。
そのまま500を入れれば良いと思います。

時速、というのは私の先入観がさせた速度表記ですので、御気になさらないでください。時速を算出するなら、500×60で30000を入れれば良いわけです。

Q断面二次モーメントと慣性モーメント

現在物体の慣性モーメントを求めようとしています.

そこで疑問が生じたので質問します.

材料力学では断面二次モーメント=慣性モーメント
となっています.

ですが慣性モーメントって∫r^2 dmですよね?

次元が全く違うしなぜ慣性モーメントなんでしょうか?

また慣性モーメントと断面二次モーメントの関係があれば教えてください

よろしくお願いします.

Aベストアンサー

そうですね。#3の説明は,理解するには良い方法と思いますが,厳密に言うと違います。

慣性モーメントの定義を分かりやすく簡単に説明すると,慣性力は物体が現在の状態を維持しようとする力,つまり,物体の運動や変形に抵抗する力の事です。モーメントというのは回転に関する運動率,つまり,回転に関する係数です。合わせて,回転に対する抵抗係数が慣性モーメントです。

係数ですから次元に関係はありません。と言うよりも,適用される状況によって異なった次元を持ってもかまわないと言うことです。

そこで,慣性モーメントとは,動力学では,回転運動に対する抵抗係数で,静力学では,回転変形(曲げ変形)に対する抵抗係数です。

J=∫r^2 dmやI=∫r^2 dAという算定式は,一般的に解釈すれば,「慣性モーメントは,物体が物体の任意の軸に関して,物体内の微小部分と軸から微小部分までの距離の2乗との積を全物体について合算した値である」と定義できると思います。
質量慣性モーメントの場合,この微小部分が微小質量であり,断面2次モーメントの場合微小部分が微小断面積になります。

そこで,
>「材料力学では」断面二次モーメント=慣性モーメント
という定義がされているものと思いますが,ここでは,「材料力学では」と言う条件が重要な部分だと思います。

でも,こんな説明をしている書籍を見たことはありません。断定的な説明をしていますが,私の理解している内容を文章にしただけですので,ほぼ合っていると思いますが,多少の違いがあるかもしれません。他の専門家の意見も聞いて頂くと良いと思います。

そうですね。#3の説明は,理解するには良い方法と思いますが,厳密に言うと違います。

慣性モーメントの定義を分かりやすく簡単に説明すると,慣性力は物体が現在の状態を維持しようとする力,つまり,物体の運動や変形に抵抗する力の事です。モーメントというのは回転に関する運動率,つまり,回転に関する係数です。合わせて,回転に対する抵抗係数が慣性モーメントです。

係数ですから次元に関係はありません。と言うよりも,適用される状況によって異なった次元を持ってもかまわないと言うことです。
...続きを読む

Q伝達動力と回転数とトルクの関係

伝達動力と回転数 からトルクを求める方法を教えてください
お願いします。

Aベストアンサー

馬力から算出する場合、
T=(716*L)/n
ここで、
T:トルク(kg・m)    L:動力(PS)    n:回転数(r.p.m)

kWから算出する場合、
T=(974*L)/n
ここで、
T:トルク(kg・m)    L:動力(kW)   n:回転数(r.p.m)

となります。
トルクTの値をkg・mmで算出したい場合は、それぞれの定数(716及び974)を
1000倍すればOKです。

SI単位に換算するには算出した値に、重力加速度(9.80665)を乗じます。
すなわ単位がN・m又はN・mmという単位になります。

定数が何故716,974なのかを説明すると長くなりますのでご容赦下さい。

Q熱交換の基礎式を教えてください。

熱交換器における基礎式を教えてください。
蒸気と水での熱交換を行う際に、入口温度と出口温度の関係、
それに流速等も計算のデータとして必要なんだと思うんですが、
どういう計算で熱量、流速を決めればいいのか熱力学の知識がないので
分かりません。
いろんな書籍を買って勉強していますが、難しくて分かりません。
それに独学ですので、聞ける人がいなくて困っています。
どなたか、簡単に熱交換の基礎式などを教えてください。

Aベストアンサー

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2種類有る。
 L:伝熱面厚み
 kav:伝熱面の熱伝導率の異種温度の平均、熱伝面内外で温度が異なり、温度によって変化する熱伝導率を平均して用いる。
 hは、流体の種類や流れる速さ(主な指標はレイノルズ数)によって変化します。
 hsは、どの程度見積もるか、、、設備が新品ならZeroとしても良いのですが、使い込むとだんだん増加します。
 更には、Aも円管で厚みが有る場合は、内外を平均したり、Δtも入り口と出口の各温度差を対数平均するとか、色々工夫すべきところがあります。

>冷却管はステンレス製(SUS304)です。
 →熱伝導度の値が必要です。
>冷却管の中の水の温度は入口が32℃で出口が37℃です。>流量は200t/Hr程度流れております。
 →冷却水が受け取る熱量は、200t/Hr×水の比熱×(37-32)になります。この熱量が被冷却流体から奪われる熱量です。=Q
>冷却管の外径はφ34で長さが4mのものが60本
>冷却管の外径での総面積は25.6m2あります。
 →冷却管の壁厚みの数値が計算に必要です。
 伝熱面積も外側と内側を平均するか、小さい値の内側の面積を用いるべきです。

 まあしかし、現場的な検討としては#1の方もおっしゃっているように、各種条件で運転した時のU値を算出しておけば、能力を推し測る事が出来ると思います。
 更には、熱交換機を設備改造せずに能力余裕を持たせるには、冷却水の温度を下げるか、流量を増やすか、くらいしか無いのではないでしょうか。

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2...続きを読む

Qねじれ角

θ=TL/1000GI
(I:断面二次モーメント)
(G:横弾性係数)
(L:長さ)
(T:トルク)

とあります。

そこで下記問題です。

問題;直径D=50mm長さL=2000mmの軟鋼の軸に
500N・mのトルクが作用したときの軸端のねじれ角を求めよ。
ただし、軟鋼の横弾性係数をG=79[Gpa]とする

という問題で、上記公式に導入する、断面二次モーメントって
I=πd^4/64ですか?

問題集で、I=πd^4/64を導入して計算されています。

私自身は、I=πd^4/32で計算すべきと思います。

I=πd^4/64って「はりの曲げモーメント」での公式ですよね。

問題集の回答で、丁寧にI=πd^4/64を使ってねじれ角の

回答を出しています。

回答は、0.04rad≒2.4°とあります。

私は、0.02rad≒1.176°と思ってます。

これって間違ってますか?

あまり難しい事は、分からない材料力学初心者です。

上記問題で断面二次モーメントの使い方が正しいかどうか

教えください。

ちなみに問題集は、新機械系公式集(図書出版)

θ=TL/1000GI
(I:断面二次モーメント)
(G:横弾性係数)
(L:長さ)
(T:トルク)

とあります。

そこで下記問題です。

問題;直径D=50mm長さL=2000mmの軟鋼の軸に
500N・mのトルクが作用したときの軸端のねじれ角を求めよ。
ただし、軟鋼の横弾性係数をG=79[Gpa]とする

という問題で、上記公式に導入する、断面二次モーメントって
I=πd^4/64ですか?

問題集で、I=πd^4/64を導入して計算されています。

私自身は、I=πd^4/32で計算すべきと思います。

I=πd^4/64って「...続きを読む

Aベストアンサー

問題文がそれだけですと、多分、問題集のミスでしょう。

『基礎材料力学』(塔風館)P250の例題
(20) 直径5cm、長さ1mの鋼製丸棒に2.5KN・mのねじりモーメントが
作用したとき、最大せん断応力およびねじれ角を求めよ。また、ねじれ
角を1°以内とするためには、直径をいくらとすべきか。ただし、
G=82.4KN/mm^2とする。
(τmax=102N/mm^2,θ=2.84°,d'=6.49cm)

この問題は、断面2次極モーメントIp=πd^4/32で計算すると
一致します。


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