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ネジの推力と締め付け力

  • 質問No.9468544
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機械設計を勉強している学生ですが、ネジの推力と締め付け力について質問させて下さい。ボールネジの推力とトルクの関係式T=F*L/2πηというのはネジの締め付けトルクと締め付け力との関係とは別の考えなのでしょか。
教科書を読んでて分からなくなってしまった為どなたか教えて頂けないでしょうか。どうぞ宜しくお願い致します。

回答 (全3件)

  • 回答No.3
(1)さん提示の資料の式において、ねじ面摩擦と座面摩擦が十分小さいと仮定
するとトルクTはT=ηF・d・tanβ/2・・・・?という式になります。
ここにη:効率,d:ねじ有効径,β:リード角 です。
ねじピッチをLとするとtanβ=L/πd・・・・・?ですから、??式より
提示の式T=ηF*L/2πが得られます。
お礼コメント
noname#230358
御回答いただき有難うございます。
なるほど、ボールネジの場合摩擦係数を0と考えるのですね。
納得致しました。
投稿日時:2011/10/18 16:25
  • 回答No.2
ねじの締付トルクとは、かなり違うっと思います
T=F*L/2πηの式から簡単に言えるのは、トルクは推力はリードと効率ηより
求められるということです。これを少しだけ変形すれば参考URL↓になります
とても重要な式なので、この際、是非、暗記するか完全に理屈を思えることです
お礼コメント
noname#230358
御回答頂き有難うございます。
この式しっかり覚えようと思います。
投稿日時:2011/10/18 16:26
  • 回答No.1
> ネジの推力と締め付け力について質問させて下さい。
> ボールネジの推力とトルクの関係式T=F*L/2πηというのはネジの締め付けトルクと
> 締め付け力との関係とは別の考えなのでしょか。
別物と云うより、似た物です。

ネジの推力は、トルク ⇒ 推力に変換される時、ねじ部の摩擦が損失になります。
ネジの締め付け力は、トルク ⇒ 軸力に変換される時、ねじ部の摩擦とねじ頭部と座面の
接触摩擦が損失になります。(此方の方が小さい値になる)

URLを確認してみてください。

貴殿の理解力が判りません。

≪締結要素のねじに関しての設計教材に記載されている≫
? Wkgの品物を、角度θ°の坂道にて水平方向Fkgで押した時、Wkgの品物がすべって
  上がっていく水平方向Fkgの求め方は、W=F/tan(φ+θ)
  品物の重さ;W[kg]、坂道角度;θ[°]、水平方向で押す力;F[kg]
  品物と坂道(傾斜)面の摩擦係数;tanφ[°](摩擦係数をtanで表した角度)

? ボールねじ推力やねじジャッキの可搬重量の計算方法である
  T=F×(d2/2)=W×(d2/2)×tan(φ+θ)<← ?のF=W×tan(φ+θ)で変換>
  ねじを廻すモーメント又はトルク;T[kgmm]、ねじの有効径;d2[mm]
  <ボールねじの摩擦係数は零に近いので、W×(d2/2)×tanθに近くなります>
から、式変換で求める方法である
T=F×(d2/2)   スパナ等の廻す力;Q[kg]、スパナ等の腕長さ;r[mm]
Q×r =F×(d2/2)  スパナを1周廻すと仮定すると
Q×r ×2π=W×(d2/2)×tanθ×2π となりますが仕事(力×その移動距離)で考察すると
Q×r ×2π=W×軸方向に動いた距離
Q×r ×2π=W×(L×η)    リード;L[mm]、軸方向に動く効率;η
Q×r =W×(L×η)/2π
T=W×(L/2π)×η    軸方向に動く効率;η の立ち位置は曖昧となっているが
となって仕事で説明がつきます。

エネルギーの保存の法則がありますが、それに係わる時間が同じなら両時間を消去すると、
力1×その移動距離1= 力2×その移動距離2
となり、
天秤やシーソー、楔力やその類似のねじ作用も同じで、
力1×その移動距離1= 力2×その移動距離2
にて求まります。(厳密には、摩擦損失分が関与しますが)

以上を考えると、力学も少し簡単に感じます。

http://kousyoudesignco.dip.jp/dynamics-MOMENT.html

http://kousyoudesignco.dip.jp/dynamics-ENARGY.html
観て考察下さい。

似た内容の過去ログアドバイスは、
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=235625&event=QE0004
です。
大きな意味合いで、似た内容と小生はとらえています。
お礼コメント
noname#230358
大変丁寧に教えて頂き感謝致します。また自分の勉強不足さを情けなく感じます。教えて頂いた内容しっかり考察させて頂きます。有難うございました。
投稿日時:2011/10/18 16:30
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