ネジの工学

Question

大雑把に言ってナットを回した場合のボルトには、
ナットを回す力の何倍の推力が発生しますか？

Answer

>>１トン位の力でゆっくり押す装置
質問内容が変わってるが

正攻法では油圧

空圧は簡単だがばねのっクッション性があるので　却下

省スペースなら
ハーモニック vs サイクロイド
https://www.youtube.com/watch?v=IXmCze1GsGU&t=422s&ab_channel=HowToMechatronics

サイクロイドの商品は売ってる
https://e-shop.robotis.co.jp/news_58.php

両方とも
不思議遊星歯車機構の進化版
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%8D%E6%80%9D%E8%AD%B0%E9%81%8A%E6%98%9F%E6%AD%AF%E8%BB%8A%E6%A9%9F%E6%A7%8B

あんまりギア複雑にすると損失が大きいので
https://www.youtube.com/watch?v=NAThvwGJJoI&ab_channel=BrickExperimentChannel

Answer

つhttps://tech.thk.com/ja/products/pdf/ja_b17_009.pdf

Answer

回答(2)再出
＞ボルトとナットの間にテコの原理のような物が働いている
前の回答のM20ねじの例
2×π×1000mm：2.5mm ≒ 2500：1
 2500：1の「テコ」と類似の原理を使っていると考えてもいいでしょう。
ねじの場合は、手を放しても位置を保てるというメリットがりますが、力を伝える効率が犠牲になっています。（上記例では、力が2500倍にならずに、500倍にしかならない。）

Answer

次のURLの9ページのグラフによれば、メートル並目ねじの効率は20%前後のようです。したがって、ナットを回す力として加えた機械的エネルギーの20%程度が軸方向の推力になると考えていいでしょう。
http://www.mech.ibaraki.ac.jp/~shiohata/lab/gakubukougi2009/kikaisekkeikougaku(2009)/sekkei_4th_09.pdf

ご質問は「ナットを回す力の何倍」とのことですが、
ナットを回すスパナに柄の長いものを使えば、小さな力で同じトルクを発生することができますから、単純に「何倍」の答えは出せません。具体的に「何倍」なのかを知りたければ、「ねじのピッチ」と「スパナの柄の長さ」が必要です。

M20のメートル並目ねじを仮定するとピッチは2.5mm、柄の長さ1mのスパナを使って柄の先に100Nの力を加えた場合を考えてみると、ナットを1周回すと、2×π×1m×100N＝628Jの機械的なエネルギーを注入することになります。この約20％である125Jが軸力が出力するエネルギーになります。2.5mmの移動で125Jのエネルギーですから、軸方向の推力は125J÷0.0025m＝50000Nという計算結果です。
100Nが50000Nに拡大したので、500倍になったという試算例です。

Answer

＞ナットを回した場合のボルトには、ナットを回す力の何倍の推力が発生しますか？

その条件だと力はそのまま伝わります。

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