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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:軸の設計について)

軸の設計について

2023/10/19 14:28

このQ&Aのポイント
  • 軸の設計についての質問。想定するべき荷重は最悪の場合、モータ最大トルクをギアピッチ円半径で割った荷重の2倍と考えられるか。
  • ハウジングもギアもプラスチックで、軸は場合により真鍮。サイズは弁当箱ぐらい。同様の機構の設計経験のある方からの教授をお願いします。
  • モータ駆動の機構停止についての意見も大歓迎。軸の強度計算についてもご意見をいただければ幸いです。
※ 以下は、質問の原文です

軸の設計について

2016/08/04 16:54

 軸の設計について、軸にかかる想定するべき荷重についての質問です。

 機構は、モータ駆動で、ギア列の先(非駆動側)のメカストップで強制的に駆動をストップさせる機構です。
 この場合、件のギアの軸にかかる荷重は、最悪(誤動作的なものも考えた場合)の場合、モータ最大トルクをギアピッチ円半径で割った荷重の2倍と考えて良いのでしょうか。衝撃荷重でしょうから、安全率がなんぼという話は別として。
 小生の設計しているものは、ハウジングもギアもプラスチック、軸が場合により真鍮、サイズは弁当箱ぐらいです。

 サイズと材質が違っても、考え方は同じだと思いますので、似た機構の設計経験のある方のご教授をよろしくお願いいたします。
 実は、こういう考えの及ばない荷重がかかっただとかのご経験も教えていただくと助かります。

補足です。
件のギアはギア列中のギアであり、その噛合い位置は、駆動、非駆動側のギアがちょうど真反対側、(180°)であるとします。

更に、追記させていただきます。
皆さまのご経験上で、「そもそも、モータ駆動などの機構停止をメカストップで強制的にするなんてしないんだよなあ、なぜならこうなってしまうから。だから、軸の強度計算として最悪なのはこれこれの計算をします。」
等といった、ご意見などもありましたら、大変参考になりますのでご教授願います。

回答 (25件中 6~10件目)

2016/08/08 22:15
回答No.20

>>(18)
結局なに?支離滅裂で理解不能。
サーボモータがなぜ出て来るのか、そもそも経緯を含め主張を理解できる人は皆無だから納得なんてするわけないでしょ。

とりあえず理解しようと努力して答えますが、
若輩者の私は常時ONで原点踏んでOFFの根拠として、センサ断線してる状態で原点復帰して場合の不慮の事故を防止するのが目的だし大前提と習ってました。
先人の知恵ですか、そんな理由もあったんですね~。ためになります。

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この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。

質問する
2016/08/08 22:09
回答No.19

つられてたまるかと思っていたが
もうあきれてものが言えない

質問者はポカーンだろう
話が訳の分からんほうに行ってる


減点方式にすると減点しあいっこで成り立たなくなるから
連投したら減点するシステムにしたらどうだろうと
神様に唱えておく

もう質問内容と別次元にいttrry

読んだら非表示にしてね

2016/08/08 21:51
回答No.18

番外-1です。
質問内容に対しては、再々出を確認ください。

> モータ駆動などの機構停止をメカストップで強制的にするなんてしないんだよなあ
に関しては、小生も初出に記載しておりますが異論があります。

此処の回答者さんの多くは工作機械関係のオーソリティーも多くいますね。
小生の最初の数値制御は、DCサーボモータしかなく、エンコーダー別手配で、原点は
近接センサにてのOFF→ONではなく、ON→OFF仕様で此方の方が精度が良い理由と認識。
それから、十数年経過し、F社サーボモータの原点出し仕様が、メカストッパーにぶつけて
やっていると聞かされた。
当然、トルクは絞っているであろうが、精度がすこぶる良いと聞かされた。
その後、今度は原点センサがなくなるコストダウンで、採用するメーカーが出てきた。
何れも、メカストッパーに当てての原点サーチ。(していたのが正しいかもしれない)

以上を記載すると、納得の工作機械関係オーソリティーもいると思いますがね。

質問者追記記載の
> 皆さまのご経験上で、「そもそも、モータ駆動などの機構停止をメカストップで強制的に
> するなんてしないんだよなあ、なぜならこうなってしまうから。だから、軸の強度計算と
> して最悪なのはこれこれの計算をします。」等といった、
> ご意見などもありましたら、大変参考になりますのでご教授願います。
があるので、“モータ駆動などの機構停止をメカストップで強制的に”事例を記載。

意図は確認して欲しいし、IAIオーバーランメカストップや工作機原点サーチでも類似
機構は多々あり。

2016/08/07 16:06
回答No.17

再出

安全率、耐久性、寿命...下記の参考のように、都市伝説化して
株主総会の遡上に載せられたり新聞記事になったりすると洒落になり
ませんね(しかし結構みんな一度は経験していたりもする)

本題に戻って

>>モータ駆動などの機構停止をメカストップで強制的にするなんて
>>しないんだよなあ

ご質問を拝見した時、真っ先に同じことが頭に浮かびました
然しながら、質問者さんの置かれている立場で、そのようにせざるを得ない
事情があるのでしょう
それが製品の根幹にかかわることで説明することが憚られるのであれば、
百戦錬磨の回答者さんたちもより突っ込んだアドバイスは難しいと思います

>>そんなに珍しい事なのかなぁ?

まあ、設計用途は業種によって様々ですので...

小生の場合、回転位相でミクロン単位の精密位置決めが必要なケースが
多かったことより、

・誘導モータ      近い位置で電気的に停止させ円盤ノッチへ
            エアシリンダーでシャフトを挿入位置決め

・ステッッピングモータ 回転停止位置がばらついても精密位置決め
            が可能なゼネバ機構採用

といった方法を用いていました
自分は設計していませんが、もちろんメカストップ機構をみたことも
あります

モータ駆動の位置決め停止をメカストップによって行なうことについて
少しだけネガティブなことを述べたら、諸先輩方より「定番の方法である」
とのご意見を頂いたので、仰せの通りに従います

回答(18)氏の記載について、言わんとされていることは分からなくもないが、
聞かされ話に若干の認識違いがありそうです
しかし、質問とは無関係なので、とくにコメントはありません

日和見主義の元工作機械エンジニアより


>>連投したら減点するシステムにしたらどうだろうと神様に唱えておく
これには激しく同意です
しかし、最近、神様は本当にいるかどうか分からなくなってきました
少なくとも小生の身の回りから神様は消え去ったみたいです
※質問に無関係なカキコミをお許しください

2016/08/07 15:43
回答No.16

私も再々出

安全率の話だが、F1の原子炉建屋は地震に対しては十分過ぎる安全率であったが
見事に木っ端微塵に吹き飛んでしまった。想定外で片付けるのは簡単であるが、
その製品や場合により、またその重要度により適切にかつ慎重に考えるべきだ

安易に安全率が低いから洗練された設計とか高いから安全であるという考え方
は既に設計としては如何かと思う。単に確率論で言って済む場合もあろうが、
長期に渡り故障せずに安全に使える機械が私は良い機械、設計であると思う。

どこかで聞いたがタイの地震でドイツの機械は堅牢でビクともしなかったが、
日本製の工作機械は誤差が生じて再調整に相当に時間が掛かったらしい。この
ようなものも想定外と考えていたのだろうか?この考え方の違いは何だろう。

私も若い頃は、設計計算でギリギリを極めた機械が洗練された最高のものだと
いう自負と驕りがあった。しかし経験を積み設計の塩梅を見極めることも重要
であると思う。そういう意味で今回の質問は少なくとも実務的ではないねぇ。

旧来からの安全率を安易に否定することにも、私は疑問に思えます。例えば、
最近設計した大型機械の振動が加わる部分では、旧来の両振り安全率8を採用
したがOverSpec気味は分かるが其のリスクを考えると適正なものだったかと
思っています。まぁ後の悔いはないだろうっと、そこらが最も悩むところだ。

長文失礼。人の文句や自身の自慢ではなくて純粋に技術を語り合いましょう。
そうそう、耐震基準クラス分けはS,A,Bになったが↓URLは少し辺ですかね。
機械設計ではクラス分けはしていない。だから尚より一層に混然とするのか。

我社の設計では溶接記号も満足に知らなければ、仕上げ記号も更には・・・な
製図士にもなれないような設計士モドキがウジャウジャいるが勿論、強度計算
などもまづ出来ない。そんな人間が安全率を語っているのを聞くと笑えます。
一体彼らは何をできるのか?優秀な設計士でなくともよいがレベル低すぎだyou

AUTOCADを知らない人間同士がレイアウトやレイヤー、縮尺のことを語っている
のを聞くと笑えます。最低限、機械設計士が持ちあわせていなければならない
知識すらないアンポンもまた多過ぎます。だから欧州よりも日本は設計レベルが
低いと言われる昨今。頑張ろうよ日本、中小零細の製造業の皆さんへ。。。。。

3D_CAD・・・INVENTORを買ってほしい。(YouTubeを偶に見ると劣等感を感じる)
欧州や米国の一流どころの会社の機械では殆どが3Dで考え設計、解析している。
日本ではアンポン上司が過去の栄光に縋り未だに2Dと安全率12神話に固執する

愚痴になった。しかし明日はどっちだ?

お礼をおくりました

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