板厚計算の方法と必要なボルトの数は？
- 板厚計算とは、鉄のブロックが支えるベースの強度を確保するために必要な板厚を求める計算です。
- この場合、幅250×高さ205×板厚40の鉄のブロックが２個立っており、その間に圧入されたシャフトに1tの力が加わります。
- ベースの板厚を求めるためには、ベースに加わる応力とベースの材質による許容応力を比較し、適切な板厚を選ぶ必要があります。必要なボルトの数は、ブロックの大きさと材質、ボルトの強度によって決まります。
- ベストアンサー
板厚計算
シャフト ｜ ↓ ｜ ｜--------------｜ ←1ｔ ｜ ｜ ---------------------------------------- ベ－スの上に、幅250×高さ205×板厚40の鉄のブロックが ２個たっていて、その間にシャフトФ40 長さ263ｍｍ がブロックに圧入されています。 右側がら 1ｔの力が加わるときの、ベ－スの板厚計算と。 ブロックのボルトは何本必要ですか？ 素人なのでお教えください ごめんなさい。質問内容を変更します。 すみません。ブロック自体は壊れてもいいです。 ベ－ス自体が壊れなければいいですので。これの計算はどのように すれば宜しいでしょうか？
- 機械設計
- 回答数11
- ありがとう数0
- みんなの回答 （11）
- 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
ざっと感覚で観れば、ベース板厚は20mm位が適当と考えます。 そして、購入品で揃えるなら、プレシジョンの6面又は4面フライス板を使用するがベターです。 さて、 > 右側がら 1ｔの力が加わるとき の仕様が定かでないが、 Maxで、幅250×高さ205×板厚40の鉄ブロックの頂上に掛かり、 ブロックが２個ですが、その間にФ40x263mmが圧入仕様から、剛性に寄与しないが合理的考察。 因って、 > 右側がら 1ｔの力が加わるとき の幅250×高さ205×板厚40の鉄ブロックとベースに掛かる力は、 ? 接続ボルトに掛かるせん断力 ? 接続ボルトに掛かる引張力 と、複雑な変位（不定静）計算となりますが、簡単に定静として計算するがこれも合理的考察。 幅250×高さ205×板厚40の鉄ブロックにタップ加工、ベースに座ぐり穴等の取付仕様では、 ?の接続ボルトに掛かるせん断力は、1ｔ（トン）＝1000kgfでの計算 ?の接続ボルトに掛かる引張力は、1000kgf×高さ；205mm＝205,000kgf･mm 205,000kgf･mm÷（板厚；40mm÷2）＝10,250kgf に耐えうる接続ボルトになります。 そして、 > 幅250×高さ205×板厚40の鉄ブロック と、ざっと感覚で観れば、ベース板厚は20mm位が適当と考えますから、 M12のねじを使用すると考えて、SCM435材の強度区分12.9仕様は、保証荷重；81,800[N] から、 ?の仕様は、10,250kgf÷（81,800[N]÷9.8[N/kgf]）＝1.23 にて2本以上 ?の仕様は、（1000kgf÷60％）÷（81,800[N]÷9.8[N/kgf]）＝0.2 にて1本で足りる 以上により、M12ボルトを鉄ブロックに各2本づつ使用するです。 ベースの板厚は、“ブロックの間にシャフトФ40mmx263mm圧入”から、 シャフトФ40mmと鉄ブロック幅250mmから、Ф40mm/250mm＝0.16で逆数は6.25 であるなら、ベース板厚はФ40mmの1/2でも可と単純に考えただけ。 その根拠は、断面係数は幅にと高さの2乗に比例するから、厚み(1/6.25)^1/2＝1/2.5から。 後、できるだけボルトにせん断荷重をかけない工夫であるベースの段差等で受けるがベター。 せん断荷重に安全率が多々あっても。 更に、 > 右側がら 1ｔの力が加わるとき の仕様が、繰返しあれば疲労を考慮したり、緩み止め対策が必要だし、 衝撃荷重なら、“ボルトにせん断荷重をかけない工夫”。 （その間にФ40x263mmが圧入の圧入が少し気になったので、）
その他の回答 (10)
質問者からの条件提示がない内にドンドン勝手に怪しい計算が投稿されている 特に回答(9)は怪しい・・・静定と不静定という用語を間違えている時点から 直ぐに専門家には見抜かれてしまうだろう。このような you の適当計算をw 信用どころか見てはいけないと思う。皆さんも御存知かと思うが注意です。 ボルトの計算も、私がアドバイスしたせん断と引き抜きの両方を同時に受ける というものを無視、いや識らないのかと思われるが、こんな you は安全率と いうか、曖昧率を大きくする以外に道はないが、今回はそれも甘い気がする。 最後に私がザックリ計算しt16と真っ先にアドバイスしましたが↓URLのように 考えブロック自体を剛接合に近いボルト接合にした場合の不静定ラーメン構造 として実は裏付けをとっているのである。従ってボルト強度計算とベース板の 構造計算を別個に考えてしまうと実際のモデルと大きく逸れる可能性が高い。 最後にベース板の断面係数は1/6x250(ブロック幅)xt＾2であって40mmとかいう 投稿は、どうも勘違い或いは方向違い見当違いなのではないでしょうか？ この森には不静定問題を解ける人は居ませんから、そのような構造なら誰も 正解を見出だせない。だから荒れてしうのだと冷静にみて感じてしまう。 識らない人間同士が幾ら頑張っても解決しないことが世の中にはある。 っということで、難しい問題なので・・・そろそろ閉じましょう・・・ｗ 実務では不静定問題の方が多い。だから正確な設計ができない可能性が高い。
http://www.juuichiya.jp/bolt/bstf03.html ■ボルト 太さによる保証荷重 強度区分４・８ Ｍ８ 1.1Tonf １本でもギリギリ壊れない荷重。 設計の際は使用条件により安全率を考慮して使用願います。 安全率 最低５倍は必要と思われます。 条件が判らないからもっと余裕をとる。たとえば Ｍ１２ 2.7 ×４本 にすれば安全率は暗算で10倍。 Ｍ１６ 4.9 ×３本 〃 15倍。 負荷の偏り。板厚40でテコ作用あるがシャフトで別側が支えるからさほどでない。せん断力。衝撃で無くとも変動荷重。 のような考慮は安全率10～15倍あれば埋没。 計算偏重よりも、Ｍ８は細いかナ 他のこの程度のブツならＭ１２、Ｍ１６を使ってるか、、のバランス感覚が重要。 但し自己責任で済む社内用に限る。設計書が要る受注には費用掛けて依頼。 ↓ ざっと感覚で観れば、ベース板厚は20mm位が適当と考えます。 他で計算しながらこの省きは噴飯だが倣って、黒皮SS400に20mmは無いから16mmでよいはず。ナットでなくタップでも必要強度あり。 重さが嫌ならまだ下の12mmにしたいが、やってみてペコペコするなら補強策。 壊れ方が高強度ボルトなどの突如折れは怖いが、板厚不足は緩やかな曲がりとして目に見えるので自己責任の範疇で注意を払っておけばよい。
とりあえず簡単な指針を ざっくり計算を なんでもいいんだけど 破壊は単位面で圧力 破壊がかかります 150MPaが超えたらまじめに計算です 1 MPa = 10.20 kgf/cm^2 めんどくさいので 1500kgf/cm2 幅250×高さ205×板厚40 も断面は25*4=100cm2 (1000*25/2)/100＝125MPa ↑ モーメント 安全率1近くなんで 根元で曲がりますね ・ ・ ・ と考えていきます とてもざっくりなんですが 計算は早い ほかでも同じことが言えます 人間様の骨は体重3倍で折れるんで 面積はわからんが 大は小を兼ねる場合は150kgf*3 ← 人間様の乗る床とか 小は大を兼ねる場合は60kgfx3 持つものとか その前に筋力で上がらない話がある ざっくり圧力で求めると早いですよ また荒れそうな気配なんで また強度解析しないといけないの？ OS64bit版を入れちゃったので 動かないんだけど 仮想マシンはいてるけどめんどくさい やってほしい場合 各寸法等書いてね と釣り針を垂らしておく 寸法条件等ざっくり過ぎて回答できない まあ、強度解析したところで 持論をたらたら書く人もいますけどねぇ 結局金ですよ金
ohkawa さんへ 回答者間の議論を好まれない？ ようなのでスペース拝借して質したいのですが ＞ベ－スの板を、支持する構造をご提示くださるようにお願いします。 ＞なぜ、幅250×高さ205×板厚40の鉄の２個のブロックにФ40のシャフト・・・ 私は足りないことは認識しながら問い直してません。それが判っても計算は難しいと思うから。 ・・・ように思います。 ＜素人＞ との謙虚さは件の狂人と雲泥の差ながら、信じる信じないになってしまうと道義的責任は変わらないのでは 本サイトはこの種質問はｺﾞﾁｬｺﾞﾁｬ回答数十回にも及ぶ混乱に終るのが常で、その改善策は如何。 しかし"知恵袋"でも単純な計算の例はあるが、本件のような構造体の質問は稀で、回答も計算に入らず撥ね返されてるみたく、それは質問サイトの限界を超えてるからと思うのですが見解如何。 質問者も考えてほしい。 No.41918 床荷重 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=289915&event=QE0004 ohkawa さん 私は建築構造設計については素人ですので、余計なことを言わないのが 適切と思いますが、専門家に判断を仰ぐにはもう少々の情報が必要と思います。 "知恵袋"でも多い件で専門家は計算してない。そもそも二級建築士がやる木造家屋では計算が無く設計指針に従うだけで耐荷重幾らと決まるらしく、それを逸れれば計算は簡単でない。 No.41493 重量計算 No.41406 板厚計算 yahagi さん 質問者は、ほったらかしで、かつ 質問内容が不備です。 No.41400 鉄板の厚み計算 Max1 さん この質問では回答のしようが有りません。 No.36902 耐荷重計算（床） No.33650 棚荷重計算について 同じ経過をたどっており、それで果たして質問・回答が役立ったのでしょうか？
前の回答者さんのご指摘と共通しますが、 ベ－スの板を、どのように支持するのでしょうか？ 強固なフレームで支持すれば、ベ－スの板自体は薄くても 右側がら加わる1ｔの力に耐えることは可能です。 ベ－スの板を、支持する構造をご提示くださるようにお願いします。 また、質問の本旨からは逸れるようにも思いますが、 なぜ、幅250×高さ205×板厚40の鉄の２個のブロックにФ40のシャフトが 貫通した構造を採用するのでしょうか？ 右側がら加わる1ｔの力に耐えることを主目的とした構造としたいならば、 直感的には、２個のブロックではなく、シャフトの長さ方向に十分な長さ を確保した、三角形のブラケットのような形状が望ましいように思えます。
貴殿は荷重条件が分かるだろうけど回答者側では理解できません。 しかも、変形しないものなどないです。弾性変形が幾ら許容できるかが問題だ まぁ回答(4)氏、他の常連回答者は基本的に間違いはなく筋が通っているます。 簡単に計算できそうにみえて玄人でも、そうそうできる人は少ないでしょう。 「一方向圧縮軸荷重を受ける長方形板の座屈係数」こんな文献が参考になる。 周辺の板の支持方法によっても大きく歪みも応力も変わってきたりします。 ボルトの計算・・・せん断力と同時に引張荷重を受けるボルトの強度計算に なりますが、こちらも素人ではもとい初心者では難しいかもしれません。 専門家にお金を払って計算して貰うしかないと思います。さもなくば・・・ 実際に現物でテストするのが最も手っ取り早く、間違いない。急がば回れヨ 支持条件の提示もなく、荷重条件もよく分からない・・・そんな中でも、 仮にザックリともしも私が計算するならば・・・どうせ返信はないだろうがw ブロック間をスパンと考え、幅を250と仮定したベース板 t の平板とする。 すると高さ205に1tonの水平力は曲げ応力と同時に圧縮応力をベース板は受け るからこれに十分に耐えられる厚さかつ、剛性を保つ必要があります。 このように単純なモデルに置き換えてみることが大事です。 （ちなみに t16 くらいの板で試験しては如何かと私は思う・・・参考） ※設計者でも無い限り全ての使用条件が分かろう筈もないから結局は分からん
>>変形もNGです。繰り返し頻度は、6秒に１回 計算するまでもなくむりー どこまで変形がゆるされるかですねぇ 喧嘩売られてるかどうかしたないけど 全部剛体で作って 初めの40ミリでたわむよ 寸法もなんも書いてないが シャフトの受け分で抜けちゃう どうせインローにしてあるだろうが まずそこから見直しだよ
何をしたいのかが判りかねます。 ベースは地面などに固定で動かないのか、浮動し横から1ｔが掛かって傾くのか。 シャフトの役目。吊上げる取手なら、ベースに掛かる荷重と横1ｔとの関係がどうなのか。 ネジ、ブロック、ベースが壊れないだけでよいのか、変形がダメなのか、横から1ｔが衝撃的荷重なのか繰返し頻度が高いのか。 材質は何か 必要な情報なのです。それを認識されないならいかに素晴らしい回答があったとしても、そのまま使うことは危険です。知り得ない他の条件があるやもしれぬから。 ましてや此処でのこの種問題では、立派に見せる計算をｸﾞﾁｬｸﾞﾁｬ重ねる輩が現われ偉ぶるのが常で、その真偽の判定どうします？ 行数多いのを採る？
おっしゃる通りでございます。申し訳ございませんでした
新たな質問を立てる前に以前の質問の始末をすべきだと思うの。
関連するQ&A
- ﾎﾞﾙﾄの引張り強度の計算
ﾌﾟﾚｽ機のシリンダ－の取付ﾎﾞﾙﾄ及びｶﾞｲﾄﾞﾎﾟｽﾄのﾎﾞﾙﾄ及びﾅｯﾄの引張り強度計算はどのようにして求めれば宜しいでしょうか？ 鉄板 800×500×板厚80ＭＭの中心にシリンダ－が乗っていて シリンダ-の取付ﾎﾞﾙﾄはＭ20が4本で止めてあります。 シリンダ－は最大で10Ｔの力で押えます。 その鉄板を支えているｶﾞｲﾄﾞﾎﾟｽﾄ（φ50 4本） もM40のﾀﾞﾌﾞﾙﾅｯﾄでしめています その時のﾎﾞﾙﾄ及びﾅｯﾄの引張り計算はどのようにしたら宜しいでしょうか？ また、この質問で必要条件で抜けているところはありますか。 お教えください
- 締切済み
- 機械設計
- ブラケットの強度計算について
設計初心者です。 縦板に下図の様なハット断面(幅55mm)のブラケットを設定し、ブラケットには1.3～6.5kg(max)の物を取付けます。 ブラケットの材質/板厚は、SPHC/t2.3に仮決めしていますが、重さのためフランジ根元よりブラケットが変位しないか、最適な板厚か確認したいのですが、計算方法が分かりません。 考え方も含めご教授願います。宜しくお願いします。 | || ||_____ | ↑ | ____ | || | | 105 ||6.5 | | || kg| | ↓ ||____| | _____| || ↑25 || ↓ | ←40→
- 締切済み
- 機械設計
- 圧入 面圧と抜け荷重について
タイトルの内容について、当方の知識があまり無いため、どなたかご教授頂ければと思います。 外径35mm 2t の円筒のシャフトを 内径34.9mm 1mmのボス に20mm深さで圧入した場合の、面圧と抜け荷重を知りたいです。 材質はシャフト側が樹脂(PBT)、ボス側が鉄(SPCC)になります。
- ベストアンサー
- 機械設計
- 水槽の強度計算
ステンレス水槽の大きさが、幅2744mm、長さ3760mm、深さ456mmで、水4700リットル入ります。その水槽で、上部枠の強度計算をしたいのですが、やりかた及び計算式を教えて頂けないでしょうか。 板厚4mmのステンレスを槽にして、その周囲や、底などを鉄の角パイプにて溶接構造としています。水を満杯入れた時の、横に膨らもうとする圧力が解りたいです。その圧力に耐えうる周囲の角パイプ選定をしたいので、よろしく御願い致します。
- 締切済み
- その他（開発・設計）
- 重心計算
鉄パン Ｔ＝9ｍｍ 幅1200×長さ2500ｍｍに左端面から370ｍｍｍに荷物（138ｋｇ） 左端面から1725ｍｍに荷物（146ｋｇ）置いてあります。（この荷物は、幅方向1200ｍｍの中心位置に荷物が置いてあります） これの重心位置の計算はどのように計算したらいいでしょうか 370ｍｍ |→| ↓ 138ｋｇ ↓ 146kg ====================================== |← 1725ｍｍ →｜ |← 2500 ｍｍ →｜
- ベストアンサー
- その他（設備・工具）
- たわみの計算式を教えて下さい
下記構成の様なL型（200mm×300mm×t12)の場合、?部のたわみ量がいくらになるか計算式を教えていただきたく。 ?のエッジ部にかかる上方向と横方向のたわみ量を計算したく。（材料は鉄S45Cです。） 200 ┃━━━━━━━━━┃ ┃ ┃ 50 壁 ┃ ┃━━━━━┃ ┃ ┃ 300 ┃ｔ＝12┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃━━━┃←先端部に150N(横方向) の力 60 ? 単なる片持梁だけの計算式ではないと思いますので、計算式を教えて頂ければ助かります。 いろいろな御回答ありがとうございます。 でも、私の表現がおかしいのか欲しい回答では無いような気がします。 追記 ・取付は、壁にt=12のスコヤのような形状のものがボルト止めされています。 ・150N方向はエアーシリンダーで押します。 ・たわみを知りたいのは、?のエッジ部がどのような位置に移動するのかを知りたいのです。 大変申し訳ございませんが、素人にもわかるような計算式を教えていただきたく。
- ベストアンサー
- 機械設計
- Uボルトの強度計算
角鋼□-350×350にＵボルトで鋼材を取付けるときの鋼材とＵボルトの強度計算を考えています。 鋼材の片側に圧力ＰａがかかっているときＵボルトにはどのように力がかかっているように考えたら宜しいでしょうか？ ＿＿＿＿＿＿ ｜ ＿＿＿＿ ｜ ｜｜ ｜｜←Ｕボルト Pa ｜｜ 角鋼 ｜｜ ↓ ｜｜＿＿＿＿｜｜ ―――――――――――――――――― ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ← Ｌ → ← Ｌａ → 断面図 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ｜ | ｜ ◎←Ｕボルト ◎ |←鋼材 ｜＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿| 側面図 Ｕボルトｄ1、鋼材（幅Ｃ、肉厚ｔ1） 上記の様な関係でしたらどうなりますか。 私の考えは以下です。 【鋼材の検討】 モーメントＭａ＝Ｐａ×Ｌ 応力σ＝Ｍａ/Ｚ1 Ｚ1：鋼材の断面係数 【Ｕボルトの検討】 ボルト引張張力Ｔ＝Ｍａ/Ｌａ 引張応力σ＝Ｔ/Ａ Ａ：Ｕボルト断面係数 せん断応力τ＝Ｐａ/（ｎ×Ａ） ｎ：Ｕボルト取付箇所 このように考えていますがどうでしょうか？ 間違えがあれば訂正おねがいします。
- 締切済み
- 機械設計
- ねじ切り部の折損。
機械設計をしております、よろしくお願いします。 軸折損による事故が相次いでおり悩んでいます。 内容は、、、。 SGD3-D(φ12)の軸長さ400mmの先端部にM12のおねじを45mmの長さ で切っています。その部分に溶接構成の部品(箱状)をナットで締め付けていますて(締め付けている板厚はSUS304CPの6t) カム駆動によって上下しております。 側面からみるとこういう感じです。。。。↓ちょっとわかりにくくてすいません。■■■はM12のナットです。 φ12 □ □ ■ ↑ ■ ↓ ■■■ □□□□□□□□□□□ 6t □□ ■■■ □□ □□ ■ □□ □□ □□ -------------------------- ←下降時は下の枠台と密着する。 軸が折れるのは、オネジを切りはじめている部分が 多く、また上側のナットの上部もありました。 機構自体が、製缶品を多く使っておりますので、 精度が出ず、シャフトが完全に垂直に上下していないようです。 シャフト上部は筒状のガイドの中で上下しており、 シャフトに上下に対角線上の擦れたあとがあります。 (筒の中で擦っている) そう考えると折損部分は振り子のような力を受け、応力集中をうけていると考えています。 設計が古い機械なので新しく設計して対策するのはコストがかかるため どうにか簡単な方法で対策出来ないかと悩んでおります。 以前の質問で｢No.14330 ボルト長さについて｣というレス >六角穴つきボルトＭ８×２０で９ｍｍのＳＳ４００の板、２枚を締結しようと考えました。ところがボルトが折れる可能性があるので、パイプ状のスペーサを入れてボルトを長くしろと言われました。なぜスペーサを入れ、ボルトを長くすると折れにくくなるのでしょうか？長くするとかえって折れやすい気がするのですが・・・ が、参考になると思ったのですが、、、。 この場合は私の条件とは違うのでしょうか? シャフト径を大きくするのが一番てっとり早いと思うのですが シャフト周辺部がかなりの設計変更になりコストがかかります。 どなたかネジ切り部の応力を緩和する方法をご伝授してください。 よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- その他（開発・設計）
- 板金部品の応力計算（方持ち梁構造）
こんにちは 機械設計初心者ですが、板金部品のの応力計算について 教えて下さい。御願いします。 計算方法が分からず困っています。 宜しく御願いします。 《質問内容》 材質SECC(t0.6) （方持ち梁構造） l l 力《100ｇ×（10Ｇ）》+変移《0.15mm》 l l______________↓ l l_______________l ｔ＝0.6mm（断面積＝幅10mm×板厚0.6＝6mm^2） l l← 25mm → l l 上図のとき梁の根元にかかる応力を教えて下さい。 応力がかかり、部材が塑性変形しないかが知りたいです。 また、塑性変形してしまう場合、どれくらいの板厚が必要なのかも 教えて頂けるとうれしいです。
- 締切済み
- 物理学
補足
回答有難うございます 架台の上にベ－スを載せます。固定と考えてください。真横からの荷重です。 ベ-スは鉄板（ＳＳ400材） 変形もNGです。繰り返し頻度は、6秒に１回 衝撃的ではありません。 宜しくお願いします