物理計算｜設備の強度計算についての質問

貴殿の問合せ機構のような物は、
＊ 力の伝達方向を変える“カム”機構
　 角度45°をよく使用し、力の大きさを変えずに、方向を直角に変える。
＊ 力の大きさを変える“くさび効果”の機構
　 角度をﾚの様に小さくし（5°程度とし）て、Ｆ↓に進む距離に対して、
　 ・Ｂ→に進む距離が非常に小さくなり、力はその逆で非常に大きくなる。
　 これは、部品を非常に大きい力で保持する時に使用します。
　 セルフロックとなり、動力伝達保持が難である処に使用されます。
　 “ねじ効果”“鉞で木を裂く効果”と同じです。
最近は、便利な機器が沢山発明され、市販していますが、昔は、この様な
機構を沢山使用しました。懐かしく、思います。

質問内容が？です。

さて、Ｆの力は、先端45度にカットした“／形状”にて、分力が働きます。
物理や数学に出てくる『ベクトル』で、分力計算をします。
その力は、・Ｂに→の方向に、Ｆの力と同等の力がかかります。
／が45°なので、↓に進む距離と→に進む距離が同じなので、
物理や機械工学のエネルギー保存の法則でその様になります。
厳密（機械工学的）には、・Ｂの摩擦（係数）分だけ、・Ｂ→の力が弱くなります。

その反力で、“端45度にカットした板状の物”には、・Ｂ←の力が働き、
・Ａと・Ｂ間（Ｌ）には、<Ｆ×Ｌ>より若干小さいモーメントが掛かります。

因みに。Tan45°＝１なので、同じ大きさの力が掛かります。
摩擦係数は、すべりは0.15程度、転がり（ローラー等使用）0.01程度です。
これを、Tanの角度に直して“摩擦角として”用います。<記号；Φとして>
Tan（45-Φ）だけ、・Ｂ→の力が弱くなります。<反力・Ｂ←も同様>

お礼

2008/03/01 12:51

ご回答ありがとう御座います。
大筋では合っているようですね。（摩擦力の問題はありますが）
摩擦は恐らくさしたる影響は無いとして無視しておりました。

質問者

構造がよくわかりませんが、Fが発生する個所が点Aであり、Bが「同一線上」であれば、A（刃の根元？）にかかるモーメントは0です。

実際はFは刃の先端で発生するので、刃の幅により決まるのかと思います。幅を2WでAが幅の中央とすると、単純にM＝FWです。

検討ください。