機械工学

機械工学

位置公差は部品の位置を規制する幾何公差｜位置度／同軸度,同心度／対称度の使い方

前回の幾何公差の解説では、部品の角度を規制する「姿勢公差」をご説明しました。 今回は、部品の位置を規制する「位置公差」について解説します。 １．位置公差（位置偏差）とは 形状公差や姿勢公差は、形や角度を規制 …

機械工学

姿勢公差は部品の角度を規制する幾何公差｜平行度/直角度/傾斜度の使い方

前回の幾何公差に関する解説記事では、形状公差の種類や特徴、使い方を説明しました。 今回は、部品の角度を規制する「姿勢公差」について解説します。 部品に対して平行性や直角性などの要求がある場合は、この姿勢公差 …

機械工学

形状公差は部品の形そのものを規制する幾何公差｜真直度/平面度/真円度/円筒度の使い方

前回は幾何公差の意味や種類、サイズ公差との違いなどについて説明しました。 今回は、幾何公差の一種である「形状公差」を解説します。 部品の機能を左右する、重要かつ基本的な特性ですので、ぜひ学んでみてください。 …

機械工学

幾何公差とは？設計初心者に役立つ基礎知識を解説

「幾何公差って何？ サイズ公差とはどう違うの？」 「幾何公差って重要？ 覚えるべき？」 今回のコラムでは、上記の疑問に答えていきます。 幾何公差にはとっつきにくいイメージがあるので、理解するのが難しそうに感 …

機械工学

シール部材を用いないシール？《金属部品の締め付けによるシール方法のポイント》

液体をシール（液密）する方法としては、Ｏリングのようなゴム材をはさむもの、銅ガスケットのような金属板をはさむものなどのようにシールのための部材を用いるものがありますが、シール部材を用いずに、金属部品同士を締 …

機械工学

3D CADを使った設計の進め方《コピー機の例でわかりやすく解説》

機械系設計者は3DCADを使って設計をします。 しかしながら、全員が新規商品をゼロから設計しているわけではありません。 なぜなら、車や家電などのように後継機種がある場合は、共通部品を使うことが多いので、設計 …

品質管理

硬さ測定の主な種類・原理のまとめ [HB/HV/HR/HS]

機械部品において、強度の管理や熱処理の確認、あるいはゴムシール材の場合のようにシーリングのための緊迫力を管理するために、硬さ（硬度）を検査規格値として設定します。 今回のコラムでは、硬さの単位の中で機械設計 …

技術者育成・社員教育

これからの機械系技術者が生き残るために必要なスキル 10選

機械系技術者は製品設計や、試作品を評価する仕事が多いです。 また、製品の企画提案、研究開発や、生産準備などを担当することもあり、幅広い知識とスキルが必要です。 将来的に機械系技術者としての価値を高めるために …

機械工学

【CFD 流体解析を学ぶ】軸流ファンを使った系でCFD解析をするまでの準備の流れと前提理論を解説！

ポンプや送風機など、水や空気を扱う機械を「流体機械」といいます。 流体機械は、上下水道設備、灌漑、河川排水、ビルの空調設備、各種工業プラント、発電プラントなどに幅広く活躍しています。 最近では、パソコンなど …

機械工学

CFD(Computational Fluid Dynamics)ってどんなもの？《実例でわかりやすく解説》

製造業の現場でもDXが叫ばれる昨今、皆さまは設計にどのようにコンピューターシミュレーションを取り入れていらっしゃいますか？ シミュレーションは、高い性能のソフトもPCの能力向上で気軽に使えるようになった分、 …

機械工学

【CFD 流体解析を学ぶ】軸流ファンの基本を理解してCFDを徹底活用！

近年、PCの高スペック化に伴い、装置内部の流体の流れをコンピュータで解析する「CFD」（Computational Fluid Dynamics、数値流体力学）が手軽に行えるようになってきました。 このペー …

機械工学

【機械設計マスターへの道】軸継手(カップリング)の種類と特徴、保守のポイント

「軸継手」（Shaft Coupling）は回転機械において、モーターやエンジンなどの原動機と被動機とを連結し、回転トルクを伝達するための機械要素です。「カップリング」や「ジョイント」とも呼ばれます。 軸継 …

表面処理

合金鋼(SCM材)の熱処理設計《重要ポイント厳選解説》

機械部品に用いられる鉄系の材料において、特に高機能部品に用いられる合金鋼の熱処理設計手法について説明したいと思います。 合金鋼として代表的なクロムモリブデン鋼（JIS記号SCM、Steelに Chromiu …

機械工学

【機械設計マスターへの道】衝撃荷重と材料の強度を考える（衝撃応力の計算、シャルピー衝撃試験）

今回は、物体が落下して他の物体に衝突するときなどのように、極短時間に加わる「衝撃荷重」によって生じる衝撃応力と材料の強度について考えてみたいと思います。 １．ひずみエネルギー、最大弾性ひずみエネルギー 断面 …

機械工学

【機械設計マスターへの道】焼きばめ・冷やしばめに関する必須知識と計算方法を解説

今回は、温度差による寸法変化（膨張・収縮）を利用して円筒形状の部品を軸部品にはめて、強固な固定状態を実現する「焼きばめ」「冷やしばめ」について、考えてみることにします １．しまりばめ 穴と軸を組み合わせて使 …

機械工学

【機械設計マスターへの道】次元解析のやり方とΠ定理（ポンプの模型試験の例で理解する）

当連載の前回のコラム［模型実験・模型試験に必要な「相似則」と「無次元数」の知識を整理］において、ポンプの模型試験を行うときは、幾何学的相似性と運動学的相似性を満足することで力学的相似性をも満足することができ …

機械工学

【機械設計マスターへの道】模型実験・模型試験に必要な「相似則」と「無次元数」の知識を整理

大型の船舶、あるいは大型のポンプ、水車などの流体機械で、実機を用いて工場性能試験を行うことが現実的ではない場合、小型の模型を作って性能試験を行い、実機性能に換算して評価することが行われます。 今回のコラムで …

機械工学

【機械設計マスターへの道】骨組構造「トラス」と「ラーメン」を理解する（構造力学の基礎知識）

今回は、構造力学に出てくるトラスとラーメンについて考えてみます。 １．骨組み構造と支点 複数本の直線状の部材の端部を連結して、荷重を安全に支え得るようにしたものを「骨組構造」といいます。 部材端部の連結点「 …

機械工学

【機械設計マスターへの道】薄肉円筒胴と薄肉球形胴の強度計算（必要肉厚）

今回は、ガスや液体を貯留し内面に大気圧より高い圧力を受ける圧力容器について、薄肉円筒胴と薄肉球形胴の強度（必要最小肉厚）について考えてみます。   １．薄肉円筒胴 円筒胴の内径をDi、胴の厚さをt …

機械工学

【機械設計マスターへの道】「はり」の基礎知識を習得！SFDとBMD、たわみの計算方法は？

機械を設計する際に、軸などの機械部品を建物の水平部材に使用する「はり」（梁）として考え、はりに加わる荷重とはりの支持条件に対して、はりに発生する応力や変形（たわみ）を計算することがあります。 このコラムでは …

機械工学

【機械設計マスターへの道】主応力とモールの応力円の求め方

当連載「機械設計マスターへの道」の第20回でで三次元応力と破壊学説について説明しました。 今回のコラムでは、その前に基本的に理解しておくべき平面応力の考え方とモールの応力円について、できるだけわかりやすく解 …