- ベストアンサー
軸受台の構造についての設計仕様と参考資料
- 軸受台の構造を設計する際の基本的な強度計算の考え方や参考資料についてまとめました。
- 軸受台の設計仕様は屋外設置で24時間FULL運転となる予定です。撹拌所要計算上のトルクや機械的過負荷保護についても説明しています。
- 軸受のサイズや軸受台の強度や寿命計算についての参考資料や経験についてまとめました。最終的な設計の仕上げに役立ててください。
- 機械設計
- 回答数6
- ありがとう数6
- みんなの回答 （6）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
- ベストアンサー
その他の回答 (5)
習うより慣れろ的考えで、貴殿が少し苦手なジャンルの設計をしたら良いと思います。 小生も、新人時代には、板厚一つ決めるのも苦労をして、構造や板厚決定は、良く現場を観て 決定していましたし、貴殿もそれに近かったいと想像します。 さて、内容に関しては、 ? 撹拌機の仕様は、ある程度貴殿で纏められると想像するので、それに類似した物を 例えば工作機の主軸やモータと減速機の資料からモータを減速機がどのようにサポートして いるかや、撹拌機そのものの資料をみつける等で、漫画で軸受組み合わせを描く ? 回転数やトルク等の負荷を?の漫画に記入し、軸受径選定や寿命計算をカタログ基に 行なう（ベアリングメーカーと打ち合わせ前に事前に行なうと、頭に入り易いし 打ち合わせ内容もより明確化する） ? 台自体も、スペックから類似物を確認し、今回の仕様にあった構造にして、 貴殿の十八番（おはこ）である構造物分析すればと思います 以上、在り来たりな内容で恐縮ですが、一度初心に戻り見つめ直して観てください。 時間があれば、 No.43352 ばね力による回転運動 をサポートしてあげてください。 勝手に、名前を出して申し訳ない。
お礼
回答ありがとうございます。お久しぶりの気がしますけど・・・ ううむぅ、新人時代は良くまめに何でも計算したものです。 ?の軸受組み合わせを探せば容易に出てくると思っていたのですがさにあらず 取扱説明書も探しまくってみたがコレも思うようなものが得られていない現状 です ?なるほど、どうも頭の中だけで考えようとしていたのが甘いかも知れない。 ?軸受台は軸受反力が略仮定できたので(↓梁モデル）何とかなりそうです。 更に考えてみれば回転体の自重のアキシャル荷重も考える必要があります 週明けにでも構想図を書いて設計仕様を、まづ煮詰めてしまいたいと思います
機械設計のプロへ回答するのは憚られますが．．． 超低回転速度で高負荷対応となれば、テーパローラベアリングも 候補の一つとして挙げられると思います。 ご承知の通り、まさに像が踏んでも壊れないタフネスさが魅力です。 メンテ用で外輪を外すときに棒でたたくために、ハウジングに三か所 ほど凹みをつけるように、組立のベテランからアドバイスを貰って 設計したことがあります。 ＮＴＮか福田交易（ティムケン）へ相談すれば、肌理の細かい技術 サポートが得られます。 お疲れ様です。 テーパローラベアリング＝円錐ころ軸受です。 攪拌機用調心輪付き円筒ころ軸受って凄いですね。 ニーズに合わせて最適な商品を提供する日本メーカのモノづくりの 神髄をみた感があります。 また、趣味の如くさあーっと計算なされるのは羨ましいです。
お礼
回答ありがとう御座います。凄いですよねぇ驚かされました。 ＞趣味の如くさあーっと計算・・・ 早いのが取柄と言えば聞こえは良いのですが、早とちりも有るわけで。。 人は長所と欠点の両方を兼ね備えているので欠点を踏まえて仕事をしたいです
補足
回答ありがとう御座います。 ＞超低回転速度で高負荷対応となれば、テーパローラベアリング 円錐ころ軸受と同じか？っと思うのですが違うのだろうか・・・・・ 確かに郷に入っては郷に従うべきで、休み明けに軸受メーカに相談してみます その後、色々検索してはいるが中々軸受台の軸受配列や軸封などが明確に判る というか参考になりそうなものさえも見つけられないでいます。ただ一点だけ 攪拌機用調心輪付き円筒ころ軸受(NTN)というものをHITさせることが出来た。 ちなみに、「軸強度・軸受反力」の計算を趣味で計算してみました。。。 http://www.fastpic.jp/images.php?file=7180838984.jpg 軸受け反力は、最大で 6875 N のラジアル荷重が下側軸受けに掛かっている。 これらと設計条件を軸受メーカーに提供すれば、何らかの反応はあるだろう。 まぁ取り敢えず・・・22320BK φ100xφ215x73 をベースに考えるとするかな
台の強度は他を然るべく設計すれば足りると思われ、それより、 ・取付く構造物の強度 ・それ込みの共振 ・軸受の液浸対策 ・撹拌状態の考慮とそれに要する負荷計算 http://www.kobelco-eco.co.jp/product/process/mixing/mixing_002.html が必要では
お礼
回答ありがとうございます。 作用する荷重に付いては、大凡計算が終わっておりますので分るのですけど、 肝心の軸受の数量とか軸封とかどのような軸受を使うべきなのか、あるいは、 潤滑や給脂などを考えなければと今の内から既に悩み始めている訳なのです 壊れ難くてメンテナンス性も良く、長期の使用に耐えてコストが安い設計を 目指そうとすればするほどに、難しいものであると今更ながら大変な仕事だと 経験数が未知数であれば、さらに難易度も頭の痛さも倍増しようというもの。
専門家の方に進言するは憚られるのですが 質問文から貴殿が設計すべき範囲が判りかねます （機械設計屋さんならそれが判るのであろうか） １、ギアヘッド本体でしょうか？（シャフト、ギア、ベアリング及びケーシング一式） ２、ギアヘッドを載せる架台？ ３、どちらでも無く架台にベアリングを設置する↓の架台とシャフト貫通部のような http://jp.misumi-ec.com/ec/ideanote/detail/000511.html NTN軸受技術計算ツール http://www.ntn.co.jp/tool/calc/index.php?lang=ja_JP
お礼
回答ありがとうございます。専門家ではないですが、色々な意見が聞けるので 大変興味深かいし、逆に貴殿は専門家でしょうから新たなアイディアも生まれ そうな気もするくらいです。 そもそも機械には種類と範囲が広いから専門家というのは逆に怪しいかもw ＞３、どちらでも無く架台にベアリングを設置する↓の架台とシャフト貫通部のような 。。。↓こ～んな、イメージでいますが、具体的には未だ設計に入ってません http://www.fastpic.jp/images.php?file=6913949125.jpg
攪拌機などは加減速時に思わぬトルクが加わる場合があり、場合によっては 曲げモーメントなどの考慮も必要となると思いますので、事前検討しておくと 良いと思います。一般には軸受寿命は軸受の定格負荷容量で決まります。 軸受の基本寿命としてカタログに示されているので、負荷の大きさに応じて これを選定します。詳細は軸受メーカーの技術資料を参考にしてください。 一例を下記しておきます。 http://nb-linear.co.jp/technology/index.html
お礼
回答ありがとうございます。 ＞攪拌機などは加減速時に思わぬトルクが加わる場合があり そうですね。起動時の最大トルクと言うよりも、設定トルクから逆算すれば 軸受反力も回答(1)のモデルとすれば、計算できそうに思えてきました。
関連するQ&A
- NTNの軸受にどれぐらいの質量が加わっても大丈夫…
NTNの軸受にどれぐらいの質量が加わっても大丈夫か調べたい。 設備機械を製作する会社に入社して数ヶ月の者です。 その会社である構造について考えてみることになりました。 それは地面に対して垂直にした軸を回転させるような構造なのですが、 この軸の重さを計算してみたらおよそ10kgでした。 軸受の内輪には10kg×9.8m/s^2=98Nの重さがかかっているのかなと思います。 この軸受に98Nの負荷を加えても大丈夫なのかなどはメーカーの カタログのどこを調べれば良いのかわかりません。 また私の勤めている会社ではNTNと繋がりがあるので、それ以外のメーカーの軸受はあまり使わないという風潮があるようですので、NTNの軸受をよく使うかた、NTNカタログの見方を知っている方どうか教えて欲しいです。
- 締切済み
- 金属
- 中空のある軸の強度計算
ギヤポンプの軸の強度計算をしようと思っています。 既存設備でチェーンによる横引きで駆動させているギヤポンプがあるのですが、そのギヤポンプは軸封部に横引きの加重を受けるためのメタル軸受けがあり、また、その軸受けの冷却目的で軸を軸受けにあたるところまで中空構造にし、そこに冷却水を通す形になっています。 今回、横引きをやめ、モーターと直結にし、メタル軸受けの部分を除去し、軸を短くする改造を行おうとしているのですが、その時コスト削減案として、軸を新作するのでなく、既存軸を切断して使用する計画を立てています。 しかし、軸の長さ上、短くしても中空部分が残ってしまいます。 このとき途中で中空→中実に変化する軸になるのですが、ねじりに対する強度計算をするときどのように計算したらいいでしょうか？ （例えば、全長にわたり中空の軸の強度を計算し、その強度計算の結果OKならば、途中まで中空の軸でも大丈夫、 ということが言えるのでしょうか） みなさんのアドバイスを参考に強度計算し、その値をもとにメーカーと摺り合わせ行い、発注までできました。 ありがとうございました。
- ベストアンサー
- 機械設計
- 【建築】木質構造物における仕様規定【構造】
木質構造の設計における仕様規定についての質問です。 構造の設計において、建築基準法の許容応力度設計法に基づいて算出し設計を行うものと学んだのですが、木質構造物の中でも規模が小さいものについては、構造計算をしないでも、定められた仕様を満たしさえすれば設計が認められることを知りました。 そこで、疑問に思ったのですが、仕様規定が適用できる建物の条件はどのような場合なのでしょうか？ また、仕様規定の中でも重要なものが何なのか、また、その特徴や問題点について教えていただけたら幸いです。 自分で勉強する意味も込めて、参考URL・書籍等も教えていただけると助かります。 お手数おかけしますが、回答の方よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- その他(住まい)
- 鉄塔の構造計算
建築基準法の「工作物」に該当する無線用の鉄塔（高さ３０ｍ程度）を自分で設計、施工をしようと計画しています。構造計算をゼロから設計事務所からやってもらう（構造図付き）と、３０万円もかかってしまうことが解りました。鉄塔の部材加工から施工まで、すべてを自分でやる予定ですから、施工業者に依存する訳にはいきません。なんとか計算例などを参考にして自分で構造計算をしたいのですが、掲載されている文書、文献、サイトをご存知でしたら、お教え願います。または教えてもらえる機関でも結構です。一応２級建築士の免許を持ち、自分で鋼材を選択し、かつ構造図は書けるつもりです。出来た構造計算書と構造図は、建築確認申請に使用いたします。以上、よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 新築一戸建て
- 圧入の穴は再利用可能か？軸受のハウジングや金型の…
圧入の穴は再利用可能か？軸受のハウジングや金型の位置出し精度など 締りバメ(圧入)の穴の再利用は可能か？ 例えば、軸受のハウジングの穴を締りバメ(圧入)で設計しました。 そこに、軸受を入れます。 機械を使用しているうちに、軸受に寿命が来ました。 ハウジングから軸受を取り出しました。 新しい軸受を持ってきました。 ここからが疑問です。 新しい軸受を、同じハウジングの穴に入れても問題ないのでしょうか？ 一見、入れてあったところに、同じもの(寸法は厳密には千分台とかで違うと重いますが)を入れるので、問題ないように感じますが、なんとなく良くないのではないかと思います。 -- 似たような話で、金型の位置決めも同様にいえます。 Ａという部品と、Ｂという部品があり、それらをノックピンを入れて位置出しするとします。ノックピンの穴は圧入です。 ノックピンを圧入して、部品ＡとＢを組み合わせます。そしてボルトで締結します。 何かしらの理由で、部品ＡとＢをばらすことにしました。例えば、部品Ｂのある場所を面取りしたいが、ＡとＢをばらさないと面取りできないなど。 ボルトを緩めます。 何かしらの方法で、部品ＡとＢを上手く離します。 ノックピンを引き抜きます。 これで、部品ＡとＢとノックピンは全て単品になりました。 でも、面取り後に再度ノックピンを入れて、ボルト締結により組み立てるとします。 この時、一度圧入してしまい、径の広がった(もしかしたら穴の形状も円になっていなく"イビツ"になるかもしれない)ノック穴に、再度ノックを入れて位置出ししても、 位置精度はでるのでしょうか？ これも軸受の質問同様で、なんとなく良くないのではないかと思います。 と言いますのも、軸受の交換時に軸受だけ交換するなら(ハウジングは再利用)、軸受を取り外せるようにしたいです。もし、ハウジングの穴を再利用できないのであれば、軸受を取り出せる構造にしなくてもいいので、設計もその分楽になると言うか、考えることが減ります。 この質問にどなたか宜しくお願いします。
- 締切済み
- 金属
- ボルトにかかる力について
図の(1)と(2)の状態にて、それぞれボルトにはどのような力がどれくらいかかるのでしょうか？ 詳しく計算式など教えてください。 ボルトの強度が妥当かの計算方法もお願いします。 全て厚さ10mmのSS400で組まれた溶接物で、固定ボルトはM6です。 先日、何故か経理から機械の設計に配属(アシスタントとしてですが)された超ど素人ですので、わかりやすく教えていただけたらと思います。 また、アシスタントといえども、今後のために参考書などを購入しようと思っています。 このような強度の計算やモーターの計算など、機械設計の基礎を全くの素人からでも学べるオススメの参考書等ありましたら教えてください。
- 締切済み
- 物理学
- 構造図・計算書ってどこにあるの？
こんにちは。 築20年のマンションに住んでいます。 使い勝手の悪い間取りをすっきりさせるリフォーム を建築士さんに考えてもらって、いざリフォームと いう段になって、管理組合からNOを言い渡されてし まいました。理由は壊そうと考えていた1枚の壁が 構造壁かもしれないから。 古いマンションなので、管理組合ではもう構造図も 構造計算書も保管していないそうです。マンション の構造設計をした設計会社にも保管はされていない ようです。役所にももう保管はされていませんでし た。 1枚の壁について白黒はっきりさせたいのですが、 20年前の構造図・構造計算書はどこで見つけられ る可能性があるでしょうか？思いつくことなんで も結構です。お知恵貸してください。お願いします。
- ベストアンサー
- 新築一戸建て
- 構造力学のテキストについて
私は機械工学科の大学出身ですが、プラント設計の仕事をしています。プラントの建物（鉄骨）に関しては建築設計事務所がやりますので直接関係はありません。プラント機器設計、配管設計が主な仕事内容です。機械工学科には「材料力学」という専門必修科目があり勉強してきましたが、構造計算となると「構造力学」が必要になると思います。両者似た部分はありますが、簡単な構造物の構造計算くらいは自分でも出来るようになりたいと思っています。最近のケミカル会社の傾向で、超小型テストプラントの設計も多くなってきています。小型ですから複雑な架構ではありません。「構造力学」としての勉強は初めてですので、親しみやすいテキストがありましたら教えてください。
- 締切済み
- 建築士
- 家新築の構造柱について
建築設計事務所での設計を終えて、今後、地元工務店で家を建てる予定の者です。 私の強い希望で、木造軸組（集成材なし）・耐震等級３の確保と、構造設計事務所での構造計算（許容応力度計算）確認をお願いしました。 １階が30坪、２階が17坪で、建物としては総二階に下屋があるようなシンプルな構造です。この度、仕様がまとまり、見積もりで減額調整中です。 …ここに来て、仕様書・見積書の記載から、構造材に関して「隅柱が４寸、土台や・管柱は3.5寸（他に大引だったか？3寸径以下で指定されている柱もあります）」を採用していることが分かりました。 隅柱よりも土台柱が細いこと等、気になってしまい、また、構造計算等にて強度確保が済んでいるので大丈夫だとは思うのですが、耐久性という点ではやはり太い柱の方が物理的には丈夫（特に接合部の欠き込みを考慮すると）と思え、ネットでいろいろ情報を検索しました。 ・・・結果、いろいろな考え方はあるかと思いますが、私自身の気持ちとしては、将来の地震の恐怖・家の寿命性という観点から「オーバースペック」であっても安全性を取りたいと思っています。…具体的には、隅柱を５寸、他の構造材を４寸を基本に変更したいと思います。 この前提で、質問をさせて頂きたいのですが、 １：来月はじめには着工しないと引越予定に間に合わないので、悠長に設計の手直しをお願いする時間的余裕はないのですが、柱を細くするのではなく、太くするのであれば、建築確認申請の手直し（長期優良住宅の認定も受けています）や再度の構造計算は必要ないでしょうか？ ２：お願いした地元工務店は、元々、自社設計・施工も手がけているビルダーで、その場合は、標準では、オール４寸に近い仕様となっている様子です。先に、建築請負契約を済ませた後の変更依頼は業界的に可能でしょうか？また、その場合に設計士さんを介さず、直に工務店サイドに構造材の柱系を太くしてもらえるようにお願いしてもよいものでしょうか？ ３：柱を上記のように太くした場合、ざっと概算で、どの程度のコストアップになるでしょうか？ 来週半ばに、建築請負契約前の最後の打ち合わせを控えています。 宜しくお願い申し上げます。
- 締切済み
- 新築一戸建て
お礼
素早い回答をありがとうございます。大変、助かります。弊社には一応沢山の 技術者は居れども、機械によっては未経験だったりスケールが余りにデカいと それなりに強度計算の知識も無ければならないので難しい設計になりますね。 確かに、通常の計算では寿命の計算は出来ないですよね・・・なるほど。 ＞軸受け構造は、スラストベアリング+ラジアルベアリングの組合せですか？ アキシャル方向には荷重は殆ど生じない構造なのでラジアル荷重を2個の軸受 で受けようかなと思っておりましたが、漠然としか考えていませんでした。 ＞吊り下げ式の攪拌だど、通常運転時にベアリングに対してのラジアル方向の負荷は、減速ギヤからの反力だけだと思います 貴殿の投稿に回答している内に解り始めました。 力学モデルで言うと↓のように、L>>a と考えることが出来そうですねぇ ちなみに、図の左側の支点Aの更に左に減速機+カップリングになります。 カップリングも選定しないとなりませんねぇこんな大トルクの在るんかなぁ http://homepage2.nifty.com/Pixy/calchtml/routine/06/iso/0601.html
補足
ほほぅ～すべり軸受とは、まったく考えに及ばなかった・・荷重が大きいので 面圧が高くなりそうだが？ 軸径がφ100程度だろうから自動調心ころ軸受にと 回答(5)さんの追記に書いてきたばかりでしたが、一応検討させて頂きます。 シールは屋外仕様なので必須であると思えますから、これは外せないなぁ。 ＞何を優先するかによって、構造が変わります。 (コスト、メンテナンス性、耐久性、精度、納期など) ・・・おお、参考になります。耐久性＞メンテナンス性＞コスト＞精度＞納期 の順でしょうか。そうねぇ～施設の重要性からコストは最後になるかも知らん カップリングは軸偏心を吸収したいが、耐久性がコストよりも上になります。 未だ、時間が充分にあるので色々と考えに考え抜いて最良の設計を目指します