エンジニアのための技術講座

ローコストオートメーション講座

掲載日:2003年04月08日

カテゴリ : 駆動機構設計

第108回 動きを持つ構造設計−4:荷重の種類

 動きを持つ機構では、移動体が動くため次のような変化が生じています。

1. 移動体が位置を変える(=速度を持つ)
2. 速度の変化をもつ(=加速度が変わる)
3. 直進運動では方向が繰り返し変化する

 そのため、実際のLCA機構には変化を持つ荷重状態が生じています。ここでは静止状態と運動状態の荷重の種類を紹介します。

区分荷重の種類解説
静荷重動きを伴わない荷重、一定の大きさと方向に作用する荷重
軸に乗る物体の重量と軸自体の重量が静荷重に相当
曲げ荷重が主で、その他に引張、圧縮、座屈荷重などがある
動荷重変動荷重時間に応じて大きさ、方向が変化する荷重
同上繰り返し荷重一定の周期と振幅で繰り返し作用する荷重
同上交番荷重大きさ、方向が繰り返し変動する荷重
同上衝撃荷重大きな加速度の変化により生じる荷重
同上移動荷重移動に伴い作用する荷重

 ボールねじの選定の場合などでは、寿命計算(ミスミカタログ、P1351:ボールねじ選定方法 2-3)には、運転係数として、衝撃荷重の影響を加味しています。また、ボールねじの各種支持方法に対する座屈荷重が係数処理で算出されます。

 繰り返し荷重に対しては、その荷重が大きな場合や回数が多い場合は、疲労破壊を生じさせない設計としてコーナー部に集中応力が働きにくいような構造を採用します。

 次回は、回転運動に出てくるトルクについて解説します。

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