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荷重計算について教えてください
- 万力プレス機の上部のハンドルをトルクレンチに付け替え加重制御をしようとしているのですが、トルクに対する実際の加重がよく分かりません。
- 軸ねじ（台形ねじ）ピッチ4mm、リード角4°03｀ 外径20mm、有効径18mmの下に６０mm×８０mmのSUS板が着いており、こちらで押すようになっています。
- 初心者なもので、足りない情報とあるかもしれません。何かありましたら遠慮なくご指導願います。
- その他（機械加工）
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回答（２）の者です。 お節介とは思いますが、ねじに関する工学要素は大変重要要素が沢山あります。 ちゃんと向き合って、マスターしないと駄目ですが、機械加工屋さんなら仕方ないかな。 さて、ねじのトルクと軸の推力の計算式は、 “前の計算式はねじを緩める式で誤りでした” Ｔ［N･mm］＝Ｗ［N］×d2［mm］÷2×tan（φ＋θ） ← ネジを締め付ける計算式 トルク；Ｔ［N･mm］、ねじ推力；Ｗ［N］、ねじ有効径；d2［mm］、ねじリード角；θ 摩擦角；φ《摩擦係数が 0.2なら、摩擦角はactan 0.2＝11.31°となります》 と記述しました。 そして、トルクレンチが50N･m設定で、ねじにグリースが塗布されている条件では、摩擦係数 を0.15～0.1とするので、摩擦角はactan 0.15＝8.53°からactan 0.1＝5.71°となります。 計算処理は、 50000［N･mm］＝Ｗ［N］×18［mm］÷2×tan（8.53°＋4.05°）となり、 Ｗ［N］＝50000［N･mm］÷18［mm］÷2×tan（8.53°＋4.05°）＝12447［N］から、 50000［N･mm］＝Ｗ［N］×18［mm］÷2×tan（5.71°＋4.05°）となり、 Ｗ［N］＝50000［N･mm］÷18［mm］÷2×tan（5.71°＋4.05°）＝16149［N］となります。 トルクレンチが50N･m設定で、12447［N］～16149［N］の力が出ます。 と記述した方が親切でしたね。 トルクレンチが50N･m設定は、単位換算すると50000N･mmで、5.1kgf･mや5100kgf･mmとなります。 《1mは1000mmであり、9.8Nが1kgfなので、そのようになります。kgfで？？の補足です》 ですから、トルクレンチが50N･m（5.1kgf･m）設定で、 12447［N］（1270［kgf］）～16149［N］（1648［kgf］）と書いた方が親切かな。 でも、単位換算位は、パソコンができるならURL等で勉強して下さいな。
軸ねじのトルクと推力（加重）については他の方々の説明で十分だと思いま す。ねじの下に６０mm×８０mmのSUS板は厚みと剛性を持っていますか。 加重が均等にできるように自由度を設けてありますか。プレス機としての 機能が十分発揮できるように考慮下さい。
先に、リード角ですが、 actan{4mm÷（π×φ18mm）}＝4.046°を使用する事をことわります。 さて、ねじのトルクと軸の推力の計算式は、 Ｔ［N･mm］＝Ｗ［N］×d2［mm］÷2×tan（φ－θ） トルク；Ｔ［N･mm］、ねじ推力；Ｗ［N］、ねじ有効径；d2［mm］《》、ねじリード角；θ 摩擦角；φ《摩擦係数が 0.2なら、摩擦角はactan 0.2＝11.31°となります》 で計算します。 ここで問題が２点あります。 先ず、１点は台形ねじの潤滑です。何も無しなら摩擦係数が0.2～0.4程度みますが、万力 プレス機なので当然潤滑していると考えます。以下のURL資料から、 一般機械用樹脂〔スピンドル油､マシン油､タービン油､シリンダー油〕は、摩擦係数 0.15 低摩擦用樹脂〔二酸化モリブデン、ワックス系油脂〕は、摩擦係数0.1 として、actanし摩擦角を求めます。 もう１点はねじ下のSUS製板（60mm×80mm）がねじと一緒に回転しているか、 ボールジョイントみたいな物が付いていて、板が廻らないかです。 これにより、ワークを挟んだ時のワークとSUS板の回転（トルク）損失が判ります。 多分、損失の小さい後者のボールジョイントみたいな物が付いているでしょう。 それなら、考慮しなく計算してもＯＫの範囲となります。 それと、トルクレンチの使用方法に関して注意下さい。 使用方法を誤ると、少し大きなトルクが掛かります。 トルクを掛ける時は、ゆっくり廻して下さい。
