かしめの設計について
- かしめの設計について困っています。樹脂のかしめの締結力を保証する設計について文献が見つかりません。式の経験則か理論式か知りたいです。
- かしめのつぶし量と幅についての設計上の理論式がわかると助かります。
- かしめの設計に関して計算が難しく困っています。実験前に理論的なアプローチができればと思っています。
- 締切済み
かしめの設計
はじめまして。 かしめの設計で難儀しています。 樹脂のかしめの場合、締結力を保証する設計がありますが、 その文献が中々見つかりません。この式が経験則なのか、 それとも理論式なのかを知りたいのです。 以下に、式を示します。とても簡単なものです。 会社にあった、手書きで写し取った資料の中にありました。 何かを参考にしているのは確からしいのですが・・・。 ボス径Ｄとした場合、 かしめのつぶし量 ０．３Ｄ～０．６Ｄ かしめの幅 １．５Ｄ～２．０Ｄ できれば、設計上の理論式も教えて頂けるとありがたいです。 中々、計算が難しいのです。どのように考えれば良いのか 皆目見当が付きません。実験で保証していくしかないと 思うのですが、試作前で、部品が無かったりして、困って しまいました。 どうか宜しくお願い致します。
- 機械設計
- 回答数4
- ありがとう数3
- みんなの回答 （4）
- 専門家の回答
みんなの回答
すいません、かしめの幅は、x=√2Dの間違いですね。訂正してください。 つばの面積＝ボスの断面積とすると、xの2乗＝2×Dの2乗、ですから。 前例に常に疑問をもって理論的に考えることは常に大事なことです。
引張り外力が負荷されたとき、ボス本体が破壊するかかしめが破壊するかである。かしめ部もボス本体なみの強さをと考えると。 ボス本体は、断面積π/4・D・Dで引張り応力をうけ、かしめはつぶし厚みをt、幅をxとすると、断面積πD・tにせん断応力、つばの断面積π/4・(x－D)・(x－D)に引張り応力がかかる。 プラスチック材料のせん断強さは引張り強さの1/(√3～2)ですから、 π/4・D・D=πD・t・1/(√3～2) ∴t=D/4×(√3～2)=0.4D～0.5D D=x－D ∴x=2D かしめ部を先に破損させたほうが、大事にいたらないので弱くするほうがベターかな? かしめの外観性もあるであろう。経験則は下手な理論を超越する。 熱かしめでヒズミ、応力集中あるので、やはりかしめ部が先に破壊するであろう。
＞樹脂のかしめの場合 熱変形によるかしめと想定します 経験値を述べます ヒーター方式か超音波方式によるものかは限定しませんが 熱源（又は相当するもの）により樹脂を軟化させて形状変化しかしめる 強度が最終的に必要な要素として試算を進めます 強度の要素に影響するパラメータとして １：かしめ高さ ２：かしめ軸径 の２点の絞られます 軸直角方法強度→円形剪断力 軸方向強度→円筒面剪断強度 になります (単純に２つの力しか考えていませんが実際はもっと複雑です） この２つの強度が目的とする外部からの物理的力に勝てば目的達成です ご提示の概略寸法はほぼ目的を満足しています、御社のノウハウの 経験式は先輩の方々の知恵が入っているものです つぶされた後の外径は極端に小さくなければ強度には余り影響しません @@@@@
お礼
ご回答ありがとうございます。 非常にシンプルな回答で驚いています。 これは、材料のデータシートを見れば 分かりますか？ 項目をたくさん入れすぎてしまうと、 おおよその力を見誤るので、大体の概要 「強いか、弱いか」を見るのには、 こういったシンプルな式が良いですよね。 ありがとうございます！
シャフトが金属，ハブが樹脂の圧入とすると、圧入代（ΔＤ）は ΔＤ＝Ｓ・Ｄ（１+ν/Ｗ）/Ｅ Ｓ：樹脂の設計応力（引張降伏応力/安全率） Ｄ：シャフト直径 ν：樹脂のポアソン比 Ｗ：形状係数 Ｅ：樹脂の弾性率 となります。当該式で確認いただければと思いますが、例えばＰＯＭで圧入代は３～５％といわれていますので、ご質問の数値は高すぎるようですが。 また長さＬは圧入の引抜力（Ｆ）に関係ますので、 Ｆ＝πＤＬＰμ Ｐ：接触面圧（＝ΔＤ・Ｅ/（Ｗ+ν） μ：シャフトとハブの摩擦係数 から必要なＬを求めることができます。 圧入は圧入代大のとき割れ（樹脂ウェルドの関係もあります）小のとき応力緩和による緩み，抜けの問題がついてまわりますので慎重に検討されることをお勧めします。ＰＯＭやＰＡの材料メーカーを色々知見を持っていると思いますので、一度問い合わせるとどうでしょか。
お礼
ご回答ありがとうございます。 シャフト側が樹脂になっています。 説明不足でした。すいません。 しかし、ナレッジの友さんに教えて頂いた数式は 大変参考になります。 本当に、ありがとうございます。 メーカには早速問い合わせてみようと思っています。 気付きませんでした・・・。
関連するQ&A
- かしめ設計
かしめ部品の設計について教えてください。 設計といっても、実機検証結果より部品寸法は既に決定しており、理論(計算)による妥当性確認を後追いながら実施したいのです。(求められている) 突起径4.9mm、突起高さ3.6mm(±0.2)、被カシメ材板厚2mm、穴径5mm、穴上部にはC0.6面取、これをかしめる場合、理想のカシメ荷重もしくはカシメ高さの算出する方法はあるでしょうか？計算でなくても、例えば実験でこのように決めれば･･･というのでも結構です。 でも、できれば荷重を知りたい。加工上はカシメ荷重管理としたので。元の突起高さバラツキ、潰し代を考えると、高さ管理は成り立たないと考えますが、一般的には荷重管理で良いのでしょうか？ (カシメ前体積)＝(カシメ後体積)にて計算できるかと思ったのですが、なかなか合わない･･･。 現状はカシメ部断面を観察し、充填度合からあたりをつけて試験(振動)して決めました。一応これで問題無いと思われるのですが、理論的に問題無いことを証明するように、とのことなのであります。 ご存知の方いらっしゃいましたら、是非なるべく詳しい回答をお願い致します。
- 締切済み
- 開発
- 樹脂製品/部品の筐体設計方法について教えてください
ご質問いたします。 私は樹脂製品/部品の設計には経験が乏しいので教えてください。 最近は樹脂(プラスチック)製が多く見受けられます。 携帯やリモコンの筐体，カーオーディオの意匠パネルなどなど。 これらはＡＢＳが多いようなのです。 当然これらの筐体(外装)のコア側(裏)にはボスやリブが立っていると思うので すが，これら筐体(外装)の構造設計とはリブやボス等の検討などをどのような 根拠に基づいて行われるのでしょうか。 当然，設計の中で検討しないといけないことが多いと思います。 ・リブの位置，本数，厚み，高さ，抜き勾配... ・ボスの位置，径，抜き勾配... など，ひけ/そり/バリ/ウェルドライン/金型のゲート位置などを考慮しながら 設計を進めていくのだと想像しているのですが，身近に樹脂製品設計をやって いる方がいないので専門書などを頼りに勉強しているしだいです。
- ベストアンサー
- 製品設計
- 吊り金具設計
吊り金具の設計について t25のプレートにφ30の穴有り φ22のシャックルで吊る場合のプレート強度を計算したいと考えています。 吊りプレートと、シャックルとの支圧計算は どのようにしたら良いでしょうか？ 下記は参考URLの計算式ですが、 この式の場合の「20.6」とは何を示すのでしょうか？ 単位換算係数？ 公式？ 支圧検討 ｔa＝2Ｔ･(ｄ－ｄ1) / 20.6･ｄ･ｄ1 ta：支圧 T：テンション d：吊りプレート穴径 d1：シャックル径 参考 http://www.kyoryo-gijutsu.co.jp/pdf/calculation.pdf 別の参考が有りましたので追記します。 架設用吊金具の設計 http://www.e-bridge.jp/eb/webcalc/design/webcalcexam.html こちらでは同様の式で 荷重係数 K2 = 20.6 と記載されています。
- ベストアンサー
- 機械設計
- エアブラシ・スプレーのノズル選定
使用する塗料の粘度とエアブラシ・スプレーガンの ノズル径の関係を教えて頂けないでしょうか。 実験データ・式、理論何れの観点でもかまいません。 また参考になる文献や資料があれば教えて下さい。
- 締切済み
- 塗装
- ピストンヘッド(プランジャ？）の径と長さについて
シリンダの中をスライドするピストンヘッドのようなものを設計する上で径(D)に対してのヘッドの長さ(h)に定石のようなものがあると言われたことがあります。 機械要素などの参考書を調べているのですが、参考になる文献が見つかりません。 どのように考えたらよいか、または参考になる文献をご存知の方教えていただけませんでしょうか。 よろしくお願いいたします。
- 締切済み
- 機械設計
- 樹脂ボスに対するネジ螺旋角度と応力の関係
お世話になります。 早速ですが以下，質問があります。 Ｐﾀｲﾄﾊﾞｲﾝﾄﾞﾀｯﾋﾟﾝｸﾞﾈｼﾞと某メーカー指定ネジを同じ形状の樹脂ボスで部品を固定しています。 ・某メーカー指定ネジは螺旋の角度が40°程度と浅いです。また、φ７の座付です。（ちなみにＰﾀｲﾄﾊﾞｲﾝﾄﾞﾀｯﾋﾟﾝｸﾞﾈｼﾞは螺旋の角度が60°） この場合、締結時の樹脂ボスの内部応力および上端部（締結する部品と接するボス先端面）の圧縮応力はどちらの方が大きいといえるのでしょうか？ どなたか力学的説明？をお願いします。 また、その確認方法はどんな方法があるでしょうか？
- 締切済み
- プラスチック
- 【流体】オリフィスの流出係数について
(1)流出係数とその近似式は実験値からきていると思いますが、 JIS Z 8762にあるC=0.5961+0.0261β^2～(略) 等は何か代表的な文献からきているのでしょうか？ (2)β=d/D(d:絞り後の径、D:管路径)の適用範囲について、 0.05≦β≦0.64 等の制限がありますが、βが0.64～1の流出係数が乗った文献をご存じだったら教えて下さい。 (～0.64までが適用範囲なのが、実験した範囲がそこまでなのか、何か別の理由があるか分からないので) (3)β=d/D=1の場合、流出係数α=1でしょうか？
- ベストアンサー
- 科学
- 過電流継電器の限時特性式について
電子式の過電流継電器の特性式はどのメーカカタログをみても例えば反限時ならT=0.14/(I^0.02-1)×D/10のように書かれています。JECなどの関連文献を見たのですが式は記載されていませんでいた。各社ばらばらでないためどこかの文献・規格を元に設計されているはずなのでしょうが。どなたか教えていただけませんか。宜しくお願いします。
- 締切済み
- SE・インフラ・Webエンジニア
お礼
ご回答ありがとうございます。 大変理論的で、恥ずかしながら一読では理解できませんでした。 ちょっと、構造力学の本を引っ張りながらかみ締めています。 「かしめの外観性も」というのは、仰るとおりでして、 ふたをしてしまうのですが、いろいろとうるさい部分です。 「経験則は、下手な理論を超越する」 その通りですね。ただ、私のような下手な技術者には、 「なぜ？」という疑問が沸き起こるのですよ。 例え、間違っていても理屈を持つのは技術者ではないでしょうか？ でも、製品に間違いがあってはいけませんけどね！ ありがとうございます。