機械要素

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  未熟な左手が作った臨床工学技士国家試験の医用機械工学に関するよりぬきノートです。
誤りがございましたら、ご連絡下さい。




機械要素

締結要素

  部品同士を固定するもの

≪ねじ≫

@ ねじに関する用語

おねじ (ボルト)軸の表面につる巻線に沿った溝を彫ったもの
めねじ (ナット)筒の内側面に同様の溝を持ったもの
リード角つる巻線の傾斜角
リード1回転でネジが進む距離
座金 (ワッシャー)振動などによりナットが緩むことを防ぐ

A ねじの種類

右ねじ右に回すとしまる通常のねじ(⇔左ねじ)
メートルねじ直径やピッチがメートル単位で規格されたねじ(⇔インチねじ)
細目ねじリード角、ピッチが小さい(緩みにくい)ねじ
多条ねじ2本以上のらせん状の溝で平行に切ったねじ
n条のねじ ; L=np  L:リード  p:溝の間隔

B ネジの自立条件

  ネジが自然にゆるまず、滑り落ちない条件
摩擦角ρ>リード角α


C ねじの強さ

@)ねじ山が切り欠き形状となっているため、根元の応力集中を考慮し3〜4倍の強度余裕をもたせ、ボルトの破断を防止する
A)ねじ山のせん断強度、曲げ強度とねじ山側面の接触圧を考慮し、ねじ山の破断・曲がりを防止
ねじ山が少ないとひとつのねじ山にかかる荷重が大きくなり危険

拘束要素

  部品間の位置関係を制限するが回転、並進など特定の運動は制限しないような要素

≪軸受け≫

  軸をなめらかに回転させ、かつ荷重方向の動きを拘束する要素

@ ころがり軸受け(ベアリング)球や頃のころがり摩擦を小さいことを利用
@) ラジアル軸受け軸(円柱)の半径(ラジアル)方向の荷重を受ける
A) スラスト軸受け軸(スラスト)方向の荷重を受ける
A すべり軸受け軸と軸受けの間に薄い油膜による流体潤滑効果を利用
@) ラジアル軸受け半径(ラジアル)方向の荷重を受ける
A) スラスト軸受け軸(スラスト)方向の荷重を受ける

≪潤滑剤≫

@ 役割
摩擦、磨耗の減少
軸受けの冷却
異物混入の防止
さび防止

伝達要素

  機械が動力源の運動を他の部位に伝える要素(歯車、チェーン、ベルト、バネ)

≪歯車≫

  代表的な伝達要素で、2軸間の回転を伝達する

@ 歯車に関する用語

モジュール歯車の歯の大きさをピッチ円直径と歯車の比で表したもの
ピッチ一歯当りの円周の長さ
インボリュート曲線円から巻き戻して糸の一端が描く軌跡
サイクロイド曲線円が転がる時の円周上の一点が描く軌跡
バッククラッシュ歯車が回転を始めるときや逆回転するとき、一瞬回転が伝達されない時間

A 歯車の種類

平歯車平行な軸間の回転を伝える
かさ歯車2軸が一点で直角に交差する
ねじ歯車ねじれの位置関係
ウォームギア90°のねじれの位置関係
ラック・ピニオン回転運動を直線運動に変える

B 歯の形に求められる条件

回転速度比が一定
歯になるべく均等に荷重がかかる
互換性が高い

C 歯の大きさに求められる条件

  2つの歯車がかみ合うためにはピッチが等しくなけれならない。
つまり、モジュールが等しくなければならない








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