m-sudo's Room

機械設計に関する情報を紹介してゆきたいと思います。このブログの過去の記述は、画面左上の空欄に、例えば、油圧、と記入すると関連する記事が現れてきます（2文字以上）。Googleの設定の仕様の変化に対応して自動的に画面の配置の仕様が変更されますが、基本的な変化はありません。神奈川県横須賀市森崎５丁目付近のグリーンヒルケアハウス在。

2018/12/31

バネ形状の策定で、おおよその見当を見出すためのグラフ

出典：Handbook of Mechanical Design By George F Nordenholt and Joseph Kerr 　　　and John Sasso　1995年版
ばねの形状の策定で見通しをつけるためのグラフの紹介。

2018/12/30

USAのバネメーカーのカタログ

上図はUSAのバネメーカー（BARNES社）のカタログ。総ページ数は199ページ。Webからは入手は困難と思われる。商品カタログではなくて、バネ材料の啓蒙、バネの種類、関連規格、強度計算などバネに関する知識情報提供に徹している内容です。必要な方は、BARNES社に問い合わせたほうが確実かもしれません。（全約200頁）
https://www.asbg.com/

2018/12/29

Gauss_Legebdre_quadratureを使用して精密な楕円弧(円弧）部分周長を計算

当方作成のソフトウエア（楕円弧の角度、弧長の相互変換ソフト）
作成当時は下図のCADでは小数点以下4桁まで計算できなかったので、小数点以下13桁まで算定可能なようにソフトを作成した。（但し、小数点以下13桁は楕円の扁平率を見込んだ数値であり、扁平率（短径／長径）の数値が0.1まで13桁算出可能。角度については表の下部に誤差の範囲が記載されています。）

上記ソフトの画面をMicroCADAMにて検証

AutoCAD LT 2000にて検証

このソフトはMicroSOFT社のExcel 2000～2003まで作動。Excel2007以降は動作の検証はしていません。XBAのコード（Macro)は公開しています。入手ご希望の方はE-mailにて連絡ください。(無償ですが、寄付を寄せて頂ければとも思います。）

バネ材質の国際規格比較

バネ材質名の各国の規格対照表。
画像が小さくて見がたい場合は IrfanViewなど画像ソフトに貼り付け拡大してみます。
出典は：Engineering Guide to Spring Design　メーカーのカタログですが、Web上では現存していない様子です。

2018/12/28

再掲示：楕円上の任意の点の曲率半径と焦点をCADにて求める。

CAD（AutoCAD LT 2000）を用いて楕円上の任意の点の曲率半径と焦点を求めて見ました。
参考URL:https://m-sudo.blogspot.com/2010/10/blog-post_12.html
上記URLには計算で求める方法が記載されています。

2018/12/27

引張りコイルばねのフック部の強度計算

１９８０年頃の引きバネのフック部の計算式。参考程度に眺めてください。内側半径(3,4寸法）は最低, 線径（ｄ）の2倍は必要と記載されています。
参考文献：出典：USA　ベルヘリコプター社の構造設計マニュアル(1980年頃)
(Bell Hellicopter TEXTRON)

上図はISO系書籍からの引用。
参考文献：出典：Engineering_Design_Guides_(Helical_Springs)_08

2018/12/26

超々ジュラルミン A7075T6 またはA7075T651 の特性値

出典：http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=ma7075t6
極めて高価な材料だが、引張り強度は調質済みの機械構造用炭素鋼に匹敵する。また航空機などの軽量化には最適の材料。A7075T651は応力腐食割れに対する抵抗性も持ち合わせる。

2018/12/25

圧縮コイルばねの外径の変化と座屈

出典：USA　ベルヘリコプター社の構造設計マニュアル(1980年頃)
(Bell Hellicopter TEXTRON)

2018/12/24

カスティリアノの定理の活用例

カスティリアノの定理の活用例題
出典：Mechanical Design An Integrated Approach By Ansel C. Ugural

2018/12/23

LibreOfficeでマイクロソフト社のExcelを使用する

マイクロソフト社のEXCEL VBAをLibreOfficeで使用する際、上図のような宣言をLibreOfficeのマクロに記入することで、マイクロソフト社のExcelVBAの使用が可能になる。
参考URL:http://pineplanter.moo.jp/non-it-salaryman/2017/03/02/vba-on-libreoffice/

2018/12/22

ISO系歯車のリム係数

ISO系歯車のリム係数。ここまで規定されているので、1.0は確保したい。
出典：GearSolutions　KISSsoft Catalugue

追記。2020.04.20
上図のデータがいつの間にかWEBからなくなってしまった。だが、参考になる記述です。

振動の計算

http://www.eonet.ne.jp/~naohiro-okutsu/excel.htm

固有振動、強制振動のエクセル計算フォームが紹介されている貴重なサイト。
画像はLibreOFFICEを適用した画面より引用。但し、LibreOFFICEではマクロを利用しているExcelファイルの互換性はない。同様のマクロをBASICで作成しなければならない。

2018/12/21

歯車機構の力の伝達

出典：Fundamentals of machine-design by P. Orlov
図のスキームⅠ側でR力が最大に近い組合せを推奨。効率的な動力伝達が可能になります。但し、中間軸に作用する力は大きいので軸径、ベアリング径計算を確認する必要があります。この組合せの代表的な例は、マニアルシフトの自動車のリバースドライブギヤ(バックギヤ）に見られます。

2018/12/20

トラックのアクスルブレーキの構造

トラック後輪のアクスルブレーキの構造。現在はどのようになっているかは不詳だが、カム方式はブレーキを解除するスプリングを太くすることができて、効果的にブレーキ開放が可能。
追記）上図を差換えました。現在はカム方式よりはウェッジ方式が一般的のようです。理由は構造上、部品点数などで安いとのこと。

2018/12/19

曲がり梁の最新の公式を記載した文献

上記文献からの引用とみられる文献は下記。

参考：https://m-sudo.blogspot.com/2013/03/blog-post_24.html
　　　https://www.clear.rice.edu/mech400/Winkler_curved_beam_theory.pdf
　　　https://www.amazon.co.jp/Formulas-Stress-Strain-Structural-Matrices/dp/0471527467/ref=sr_1_2?s=books&ie=UTF8&qid=1545117394&sr=8-2&keywords=%5BWalter_D._Pilkey%5D_Formulas_for_Stress%2C_Strain%2C_an
d Structural Matrix

2018/12/18

大型トラック、ダンプカーなどにみられる最終減速装置。後輪に装着される。図はベアリングの使用例として紹介されていた。
出典：The Design of Rolling Bearing Mountings　（FAG)
http://wwwdata.unibg.it/dati/corsi/23044/77702-libro%20montaggio%20cuscinetti%20FAG.pdf

先述のデファレンシャルよりはこちらの方がまだ参考になる。

自動車のデファレンシャル機構

出典：The Design of Rolling Bearing Mountings　（FAG)
テーパベアリングの使用例として掲載されていた。
但し、構造説明用（カタログ）であり、実際の形状ではない。実物としてリバースモデルとするには上図は瑕疵が多すぎる。
http://wwwdata.unibg.it/dati/corsi/23044/77702-libro%20montaggio%20cuscinetti%20FAG.pdf

2018/12/17

圧縮コイルばねの座屈荷重グラフ

出典：[Society_of_Automotive_Engineers]_Spring_Design_Manual
圧縮コイルばねの座屈グラフ。先日の投稿とは出典文献は異なります。

2018/12/16

しまりバメの円筒の面圧計算

引用元はかなり古い文献。(1961年刊行　現在は絶版と思われる。）
[Alfred_Hall,_A._Holowenko,_H._Laughlin]_Schaum's Outlines Machine Design
しまりバメで勘合された2本のパイプの密着応力(摩擦応力）の計算式。取外すときは
密着応力＊勘合部面積以上　の力が必要。

2018/12/15

圧縮コイルばねの座巻

出典：[Alfred_Hall,_A._Holowenko,_H._Laughlin]_Schaum's_OUTOLINE Of THEORY and PROBREMS　現在では絶版になっています。
現在でもそのまま使用可能なデータと思います。但し刊行年が1961年と古いので参考程度に眺めるのが無難です。上図　右側の二つのばねは1座巻です。左側二つは座巻ゼロ。

上図は、ばねの座屈荷重計算式。国内ではなかなか見つからない。

2018/12/14

ユニバーサルジョイントの強度計算

ユニバーサルジョイントの強度計算。刊行時期が1961年と古いので、現在では異なった計算法になっているかもしれない。

2018/12/13

工業材料の価格(2008年頃）

出典：An Introduction to Mechanical Engineering Part 1 By Michael Clifford and 　　　Kathy Simmons and Philip Shipway

https://www.amazon.co.jp/s/ref=nb_sb_noss?__mk_ja_JP=%E3%82%AB%E3%82%BF%E3%82%AB%E3%83%8A&url=search-alias%3Dstripbooks&field-keywords=An+Introduction+to+Mechanical+Engineering+Part+1+By+Michael+Clifford+and+Kathy+Simmons+and+Philip+Shipway

2018/12/12

円弧　及び　扇形の重心

導出過程を図示。
出典：Mechanics of Solids By S S Bhavikatti

https://www.amazon.co.jp/Mechanics-Gujarat-Technical-University-Syllabus/dp/8122427669/ref=sr_1_cc_1?s=aps&ie=UTF8&qid=1544562614&sr=1-1-catcorr&keywords=Mechanics+of+Solids+By+S+S+Bhavikatti

2018/12/11

結合部材の変形量の計算

出典：Mechanical Engineering 3rd Edition by Alan Darbyshire　（SI単位系）
結合された部材の変形量の計算　

2018/12/10

疲労限度曲線(S-N曲線)

出典：Mechanical Design of Machine Elements and Machines A Failure Prevention Perspective Second Edition by Jack A. Collins, Henry R. Busby and George H. Staab

参考URL:https://m-sudo.blogspot.com/2017/05/blog-post_11.html
　　　　 https://m-sudo.blogspot.com/2009/10/s-ns45c.html
上記リンク掲載の図(当方自作）こちらの図を優先してご使用ください。

2018/12/09

応力_ひずみ線図にみる圧縮と引張りのグラフ

引張りと圧縮のひずみ線図が一枚のグラフにまとめられているのを見たのは。小生、はじめてです。図の引張り状態の線図は典型的なJISでいえば~~S20C~~の機械構造用炭素鋼のグラフに似ている。

訂正：S43C　焼入れ焼戻し材の安全側をみた数値に相当しそうです。

追記 2019.2.22 上記グラフは国内の炭素鋼材と同等な材料が見つからないので、炭素鋼材(焼ならし処理）の傾向程度(グラフのパターン）にみておいてください。

引用元：1 Fundamentals of machine-design by P. Orlov

ロシアで刊行された工学書の英訳文献に記載されていたグラフ。本来の著者と英訳者は共にロシア人だがそれぞれ別人である。刊行された１９７８年はいまだソ連が健在だった。
ソ連が崩壊したのは１９９１年で東西ドイツが統一されたのも１９９１年。工学単位系が利用されている。(現在のドイツはSI単位系の中心的役割を演じている。）

2018/12/08

軸の廻り止めスクリューの径

出典：Applied Mechanical design By A K Hosking　(最終刊行　1986年）

参考になる指摘です。廻り止めスクリューは六角穴付きのように締め込み時トルク管理が可能なスクリューがよい。

2018/12/07

テキストエディター

TeraPAD_画面

https://forest.watch.impress.co.jp/library/software/terapad/

NotePAD_画面

https://notepad-plus-plus.org/download/v7.6.html

テキストエディターは以前はMiFes,秀丸を使用していたが、有償化してからは使用していない。VBAのマクロ編集画面を利用したりしていたが、上図のように無償でも便利な使用に耐えるソフトが開発されてきた。Terapadは国産だが、本当に使い勝手がよい。Notepadも構造化プログラムの作成には良さそう。

2018/12/06

斜面上の摩擦円錐

出典：Dubbel Handbook of Mechanical Engineering By Wolfgang Beitz Karl Heinz Kuttner
著者の氏名を眺めるとISO系の著書ということが理解できます。
参考：https://www.amazon.co.jp/s/ref=nb_sb_noss?__mk_ja_JP=%E3%82%AB%E3%82%BF%E3%82%AB%E3%83%8A&url=search-alias%3Daps&field-keywords=Dubbel+Handbook+of+Mechanical+Engineering+By+Wolfgang+Beitz++Karl+Heinz+Kuttner

2018/12/05

抗力抵抗係数

出典：Dubbel Handbook of Mechanical Engineering Volume 1 By Wolfgang Beitz　and Karl Heinz Kuttner

　　　英国の出版社（ISO圏）

下記URLも参照
https://m-sudo.blogspot.com/2017/10/blog-post_17.html

2018/12/04

硬さ試験機のピース形状

硬さ試験機のピース形状
出典：Mechanical Behavior of Materials
　　　WILLIAM F. HOSFORD
　　　University of Michigan
上記出版社はUK（英国）のケンブリッジ大学出版局。
https://www.cambridge.org/core/books/mechanical-behavior-of-materials/7C0A4D773E466923B899421A85211F74

ダウンロード元は下記。
https://www.researchgate.net/profile/Modassir_Akhtar/post/Is_there_any_other_better_book_for_mechanical_metallurgy_other_than_GE_Dieter1/attachment/59f30e2e4cde26d68ce4c2dd/AS%3A554024329060353%401509101101951/download/Mechanical+Behavior+of+Materials%2C+William+Hosford+SECOND+EDITION.pdf

国内 JISの硬さ試験の記述は下記。
http://kikakurui.com/z2/Z2245-2016-01.html

2018/12/03

地表からの衛星軌道均衡点の高さ

出典：https://web.mst.edu/~bestmech/preview/kiran/problems/chapter2/9.htm
　　　こんな記述を見つけると好奇心がわくものですね。（＾＾）

2018/12/02

AutoCAD_LT 2000 の現況（当方でカスタマイズ）

現在も当方使用中の AutoCAD_LT 2000 の画面。この画面の使用PCはWindows_XP。
インターネットとはOFFの状態のPC機種です。（ルーターに接続していない状態）モニターは19インチのスクエアタイプ。現在でもPHILIPSブランドで販売されています。ZOA相模原店で今年9月に購入したものです。このモニターはWindowsXP,Windows7以降の機種共用です。（現時点のインターネット環境もこれで共用しています。）
尚本体のPC（WindowsXP)ではAutoCAD_LT 2000,MicroCADAM(V5R2)が稼働中です。間違えてもネットワークでの使用は厳禁状態。尚この記事はWindows7機にて作成。Windows10機は別にはあるのですが、起動に時間がかかりすぎるので、特定の用途（CAD面のデータコンバート）以外には使用していません。現在もこのような使用法を実施しています。（当然ですが、AutoCAD LT 2015 などのバージョンで作成した図面はこのデータコンバートの過程を通さないとWindowsXP機では読み取れない状態です。）
参考URL:http://www2.odn.ne.jp/cad/
とても重宝するURLです。ここのデータを使用して上図のCAD環境を実現しました。（2018年9月に再構築したCAD環境です。）

上図は現在の当方のブログ表示画面です。(^^;)

2018/12/01

楕円パイプのねじり定数とせん断応力

楕円パイプには内外共に楕円、肉厚一定の外側楕円の2通りがある。上図のように
計算式が異なる。通常の機械設計では内外共に楕円の公式を利用しますが、厳密な
差異を求める必要がある場合は上図下段の式の利用も考慮しなければならない。

出典：Roarks Formulas for Stress and Strain 第7版
　　　この文献は設計室に是非置きたい。
　　　https://www.amazon.co.jp/Roarks-Formulas-Stress-Strain-8th/product-reviews/0071742476

2018/11/30

テーパー軸のねじり角

出典：Mechanics of Materials Brief Edition, Si By James M. Gere and Barry
　　 J.Goodno　良書です。
https://www.amazon.co.jp/Mechanics-Materials-James-M-Gere/dp /1111136033

参考：Bell_Helicopter_Structural_Design_Manual
　　　https://m-sudo.blogspot.com/2018/10/blog-post_14.html
　　　上記リンクに掲載されているテーパ穴中空円筒軸他などの計算式の構築が容易に
　　　なるでしょう。

2018/11/29

歯車の組み合せに対応した角速度

出典：Mechanisms and Mechanical Devices Sourcebook Fifth Edition By Neil Sclater

参考：https://m-sudo.blogspot.com/2008/10/blog-post_189.html

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