ページ3:

2軸継手の設計
1. 軸継手設計上の留意点
1)(取りつけ、取りはずしをしやすくする)
2)(強さを許すかぎり、小形・軽量にする)
3)(外部への突起がないようにする。
突起があるときは、カバーをつける)
4)(なるべく軸受けの近くに設ける)
2、フランジ形たわみ軸継手の設計
例題10
9
・軸の直径
許容ねじり応力は任意で決める。
今回は、20MPa
P179
d≧36.5cm=36.55x100=48.5mm
Zan
表6-2から
50mmを選択
0
軸継手の寸法
T=9.55×13×1=9.55×10×
15×103
3
320
448×10 Nimm
448削い
表6-5から軸継手の外径を250mmを選択
各部の寸法は、横列を見て選択

ページ4:

2. キーの寸法
キーおよびキー溝の寸法は、JISにより決められている。
(表6-3)
W
小ブ
B
軸
W=dbl
ギーの断面積
キーの伝えるねじりモーメント
[=W = [Nimm]
た可
キーのせん断応力
W:せん断荷重 [N]
w
2T
b:キー幅
[mm]
で
な
blabl
l:キーの長さ [mm]
キーの圧縮応力
2W 4T_
8c=
hl. dhe
W:
:軸の直径
・圧縮荷重[N]
h:キーの高さ [mm]
例題 9.

ページ5:

3年機械設計 前期期末考査対策問題
3年 組 番 名前
5-1 P=15kW の動力を回転速度n=280min-1で伝える鋼製の中実丸軸の直径
d[mm] を求めよ。 ただし、 横弾性係数 G=82GPa、 許容ねじり応力 ra = 25MPa、 許容ね
じれ角は1mにつきとする。
d=36.5=
15×10
=36.5
=47.1.
25×280
式
d=22.95=22.9
15×103
=(62.0
一表6-2から63mm
280
答え
63mm
【mm】
5-2 回転速度 200minで10kWを伝達する鋼製の中実丸軸の直径を求めよ。 教養許容
ねじれ角は許容ねじれ角は1mにつき一。 許容ねじり応力ra=27MPa とする。
02365
式
d=22.9
= 36.5J 27×200
3 「10x10
=44.8
-6-2から63mm
10K103
22.91
160.2
200
答え
63
[mm]
5-3 15kWの動力を回転速度 150
m当たりのねじれ角は何度か。 ただし、 横弾性係数を 82GPa とする。
伝達する外径 60mm の中実丸軸の長さ1
486P.l
O=
d4.Q.n
式
48.6×15×10×1000
= 0.525
604×82×103×150
答え
0.525
0
【
】
5-4 軸径50mm の中実丸軸で、 30kWの動力を伝えたい。 回転速度をどの程度にす
ればよいか求めよ。 ただし、 降伏点が 250MPa の軟鋼で、 安全率を10とし、横弾性係
数を 82GPa、許容ねじれ角は1mにつき一以内とする。
22.9.P 22.9/30x10
んこ
式
dr.
=1320
504
答え
1320
[min'"'}]

ページ6:

3年機械設計 前期期末考査対策問題
3年 組
名前
6-1 キーについて以下の説明に記号で答えよ。
① 軸とハブ (曲車 プーリーなど) を固定するために使用される 「キー」の主な役割
はどれか。
a. 軸の回転を軽くする b. 軸とハブを位置決めし、動力を伝達する軸の摩耗を防ぐ
d. 軸を支える
② 平行キーの断面形状は一般的にどのような形か。
a. 円形
b. 正方形または長方形
c. 三角形
d. 六角形
答え
b
答え
6-2 直径 d=46mm の軸に平行キーを差し込み、 直径 D=460mmのプーリを固定し
で使用したい。 キーの寸法を参考資料から読み取り、 決定せよ。
キーの呼び寸法
長さ 1
の基準寸法
t2 の基準寸法
14×9
70
5.5
3.8.
6-3 6-2でプーリがベルトにF=2.5kNの力を伝えている。 このとき、キーに生
じるせん断応力を求めよ。 なお、せん断応力が25MPa を超える場合はキーの長さ1を
調整しなさい。
W=Ff/=2.5x13.
460.
=25×13.
46.
式
可
25×103
bl.14×
09
80.
22.3
25.5
※変更ある場合
答え
T =
22.3MPa 180mm.

ページ7:

3年機械設計 前期期末考査対策問題
3年組 番 名前
6-4 直径25mmの軸に幅8mm、長さ45mm のキーを使ってプーリを固定した。 軸
が受けるねじりモーメントを160Nmとして、キーに生じるせん断応力を求めよ。
2T
2×160×10
式
C = dbl 25x8x45
=35.6
35.6
答え
[MPa]
7-1 以下の軸継手の記述を記号で答えよ。
固定 手に関する説明として正しいものはどれか。
a. 主に小トルク伝達用で、 軽量である
b. ボルトによってフランジを締結し、大きなトルクを伝達できる
c. 軸の角度のずれを吸収できる
d. 振動を減衰するために使用される
たわみ軸継手が必要とされる主な理由はどれか。
8. 軸の加工を容易にするため
b. 軸のわずかなずれや衝撃を吸収するため
c. トルク伝達を小さくするため
d. 軸の回転数を変えるため
オルダム継手において中央の円 (スライド抜) の役割はどれか。
a. 軸同士を剛結する
b. 軸方向のずれを吸収する
c. 平行な仙ずれを吸収する
d. 摩擦を大きくする
「答え」
答え
b
b.
C
答え

ページ8:

3年機械設計 前期期末考査対策問題
3年 組番名前
7-2 P=15kWの動力を回転速度 n=320min で伝達する軟鋼軸に用いるフランジ
形たわみ軸継ぎ手の各部の寸法を決めよ。
軸の直径
3P
森6-2から50mm
15×103
式
d≧365zan
36.5.
48.5
120×320
答え50mmを選択
軸継ぎ手の寸法
式
_P
ん
* T = 9.55 × 10 ³ P = 9.55 × 10³ 15x10
315×103
-6-3より
=448x10 Nimm
320
答え 250mmを選択
7-3 以下の条件の時のフランジ形たわみ軸継ぎ手の寸法を資料参考に決めよ。
条件
動力 P=10kW
回転速度n=450min-1
軸のねじり応力 = 20MPa
軸の直径d
継ぎ手外径A
ねじりモーメントT
40mm
200mm
212×10Mimu
最大軸穴直径D
長さL
ハブ外径C
56mm
71mm
100mm
ピッチ円直径B
フランジ幅F
ボルト穴個数n
145mm
22.4mm
ボルト穴外径 a
ブシュ穴M
20mm
41mm
厚さ
8個
kiinn

ページ9:

3年機械設計 前期期末考査対策問題
3年 組番名前
1. 以下のねじの用途について、 その種類を答えよ。
ボルト・ナット → (①)
ボールねじ
バイス
(②)
(③)
マイクロメータ→ (④)
①
(2)
③
④
締結
運動の変換 力の拡大
変位の拡大
2. 以下の文章に当てはまる言葉を答えよ。
円筒の周囲に直角三角形の紙を巻き付けると円筒面上にある曲線を描く。 この曲線を
(①)といい、 ねじの基本となる曲線である。 なお、この曲線の傾き(
う。
この隣り合う曲線の間隔 (③) といい、 ねじを一回転させて進む距離を (④) という。
1本の曲線を持つねじを (⑤) といい、 2本以上の曲線を持つねじを (⑥)という。
(1)
つる巻線
②
リード角
ピッチ
④
⑤
(6)
リード
一条ねじ
多条ねじ
3. ピッチが4mmの3条ねじが一回転して進む距離を求めよ。
式
l=4×3=12mm
4. 各種ねじの特徴を答えよ。
角ねじ...
・断面が長方形。大きな力が働く機械に使用
のこ歯ねじ・・・(一方向に大きな力が作用するものに使用
容
台形ねじ・・・(加工が国鍋易で、工作機械の送りないとして、
使用
# /2mm

ページ10:

1節 歯車の種類
P30. 表-1 を参照
2節 回転運動の伝達
①滑り接触
滑り接触とは、
(
歯車のかみ合う点は、
°
ピッチ点
し
・ピッチ点より外側し
・ピッチ点より内側(
基準円 ピッケ点の軌跡
→歯の先→歯先円直径
L 歯の根元→(
)のために生じる。

ページ11:

2、転がり接触
転がり接触とは、
歯面間に相対的なすべりがなく接触する状態
転がり接触のメリット
摩耗が少ない…(
高効率
- (
静粛性
---(
発熱が少ない…(
滑り接触と転がり接触の比較
1発生位置
2 歯面速度
3すべり速度
4 摩擦・摩耗
5 効率
6 設計上の狙い

ページ12:

2.摩擦車
1.円筒摩擦車
原動車・主となって動く歯車
従動車・原動車に沿って動く歯車
2つの歯車が互いに押しつけ合いながら
力を伝えるのが円筒摩擦
(a) 外接
接触面の周速度
nz
(b) 内接
Tdini
πudanz
hina:原動、従動車の
回転速度
ひ
[m/s]
60×103
60×103
di.d2:原動、従動車の直径
楽
節末問題
速度伝達比
i = h 1 - 1/2 [ - ]
中心間距離
外接: a=
内接: a=
ditolz [mm]
2
dz=d1 [mm]
2

ページ13:

3節 平歯車の基礎
①歯車各部の名称
基準円
有効たけ
すじ
たけ
幅
歯末面
尚末のたけ
基準面
歯底円
元のたけ
ピッチ点
溝の幅
基準円
ピッチ!
げき 箇元面
▲図9-8 歯車各部の名称
/先円
▲図 9-9 基準円 ピッチ点
②歯の大きさ
ピッチ…(
[mm]
ピッチP=Td(unld:基準円直径
Z:歯数
モジュールm=domz
問1
問2

ページ14:

③歯車の速度伝達比
速度伝達比i==d2.L)
di
中心間距離 a di+d2m(Z1)
( )
2
例題1.
問3
問4
こに

ページ15:

○軸の直径
ds, = 36.5
4
15.0×10
120×1200
1200
-21.6mm (11-)
=300minil
h2
3
こ
4
3
ds2 = 36.5
5,0x10
120×300
34.3(大)
表4の軸の直径よりキー溝を考慮して
ds, =32mm
ds2=45mを選定
○モジュールの仮定
歯幅係数:10
idin,
周速度V=60×10
TC×58×1200
60×103
=3.64m/sm
円周F=364
5×10
=1373N
使用係数KA=1.25
動荷重係数kV=1.2
歯形係数 Y:2,82
許容曲げ応力 表2S48c3fm=211(Pa(最大値)
安全率SF1.2 歯幅6=10mとする。
モジュールm=
Ex Y. KA KU NF
↓ Kofilim
1373×2.82×1.25×1.2
10x211
=1.66-=.2mmと仮定

ページ16:

°
歯数
d₁ = 58 = 29
Zに m
72=021
曲げ強さ
2
=29,
4×29=116
長YIKAKUSE
F
3F1
bm
YはZ129の場合、表1から2.53
1373
×2.53×1.25×1.2×1.2
10×2×2
(ok
=156.3MPA≦21MPa
Y2はZュ=116の場合、表1から2,17
1373
10×2×2
×2.17×1.25×1.2×1.2=134.1.≦211 ok
モジュールm=2,Z,29Z2=116で決定
の歯幅
/
6=10mから
10×2=20mm
歯の面取りを考慮して
b=30mm
62:28mmを選定

ページ17:

○各部の寸法
基 di-mz,-2×29-58mm
d2=mz2=2×116=232mm
リムの厚さ
lw3.15m=3.15×2=6.3mm
造 dai=m(z+2)=2×(29+2)=62mm
da2=m(Z2+2)=2×(116+2)=236mm
歯 df,=m(z.-2.5)=2×(29-25)=53mm
df2 =m(z2-2.5)=2x(116-2.5)=227mm
リムの内径
キーの寸法
軸径
bxh
ti
t2
diz df2-2xlw
=227-2×6.3
=214.4
=215mm
ウェブの厚さ
bw2=3m=3×2=6mm
32mm
10x8
5.0 3.3
抜き穴の直
45mm
14×9
5.5 3.8
(ハプの外径
dh2 =ds2 +7tz
=45+7×3.8
=71.6mm
表3 R40から75mmとする
(ハブの長さ
l2 = 62+2m+0.04d2
=28+2×2+0.04×232
=41.3
≒42mmとする。
dp2 =0.25 (diz-dh2)
=0.25 (215-75)
=35mm
抜き穴

ページ18:

機械設計 後期中間考査対策プリント
軸の直径
ds1
32m~
モジュール
m
周速度
V
力
F
2mm
2.60-12
7373N
ds2
45mm
14*X
Z1
Z2
29枚
16枚
歯幅
b1
b2
30mm
28mm
基準円直径
dl
d2
58mm
232mm
歯先円直径
dal
da2
62mm
236mm
歯底円直径
df1
df2
53mm
227mm
ハブ外径
dh
75mm
ハブ長さ
1
42mm
リム厚さ
lw
6.3mm
リム内径
di
215mm
ウェブ
bw
6mm
抜き穴
n
*
抜き穴の直径
dp2
35mm

ページ19:

3. 振動の減衰
減衰・物体に働く様々な抵抗によって
時間と共に振幅が小さくなること
減衰振動
物体固有の振動
強制振動
☺.
外部からの力による振動
固有振動数・・・物体の持ち合わせている。ばね定数K
と質量によって決まる振動数
固有振動数ヂー/x+ [Hz]
×
2代
m
強制振動による振動数と、物体固有の振動数が
近い値になると、振幅がきわめて大きくなる
共振現象

ページ20:

前時の復習
周期
(
[S]
T=25
振動数
(周波数)
f=
w
f₁ = = = = [H2]
2
W:角速度 [rad/s]
本日の学習課題
①共振現象について理解する。
②防振・緩衝のアイデアを考える。
ここから下をノートへ