機械設計マスターへの道

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ばね材料の種類・特徴、JIS規格による材料選定を解説 [ばね設計の基礎③]

ばね設計の基礎知識を扱う当連載では、第1回で「ばねの役割と種類」、第2回で「ばね定数」について解説しました。ばね設計では、必要な力や変位を定量的に表すことが重要ですが、使用する材料が異なれば、ばね定数は異な …

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ばね定数とは？計算式・求め方をわかりやすく解説 [ばね設計の基礎②]

ばね設計に関する前回の記事「ばね設計はなぜ重要か？ばねの役割・種類を理解する」では、ばねが機械において果たす役割と、圧縮ばね・引張りばね・ねじりばねという代表的なばねの種類について解説しました。 ばね設計の …

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ばね設計はなぜ重要か？ばねの役割・種類を理解する [ばね設計の基礎①]

「ばね」は非常に重要な機械要素の一つですが、その重要性を十分に理解しないままに市販品を選んで組み込む、あるいは過去の設計を踏襲するだけで済ませてしまうことも多いかもしれません。しかし、ばねは力・変位・寿命・ …

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管用ねじ(テーパねじと平行ねじ)の規格と使い分けを解説！NPTねじの注意点は？

配管設計や配管機器・配管継手の組立・保守を行う現場で、管用ねじの接続は安全性・密封性・保守性に大きな影響を与える重要な要素です。 特に、テーパねじと平行ねじは外観が似ていることから誤用されやすい一方で、シー …

機械工学

慣性モーメントの基本がわかる！求め方と形状別公式、導出例・計算例まで徹底解説

物体が回転運動をするとき、回転のしやすさ・しにくさ（または回転の止めにくさ）を求める上で重要となる物理量が「慣性モーメント」（イナーシャ）です。英語では”Moment of inertia&#8 …

機械工学

比熱とは何か？公式と求め方、単位、比熱一覧、計算例まで総まとめ解説

物質の熱的性質を表す代表的な指標の一つに「比熱」（specific heat）があります。 比熱は、日常的な温度変化の理解から、機械・熱交換器の設計、空気や金属の熱特性解析に至るまで、幅広い分野で重要な役割 …

機械設計マスターへの道

ざぐりとは何か？種類、加工方法、図面表記や設計の注意点まで徹底解説

「ざぐり」は、ボルトやねじの頭を部品表面にきれいに収めるための基本的な加工です。図面上では頻繁に登場しますが、種類や寸法指示を誤ると組立精度に影響することもあります。 この記事では、ざぐりの種類・加工方法・ …

機械工学

ヘリサートの基本がわかる！構造・使い方・規格・図面指示まで徹底解説

ねじは機械部品の締結に用いる機械要素ですが、被締付部品がアルミなどの軟質材料の場合、ねじの締付・取外しを繰り返したり、強い外力が作用したりすると、被締付部品のねじ穴（めねじ）が破損することがあります。そのよ …

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カム機構の基本がわかる！種類、仕組み、設計、カム線図をやさしく解説

私たちの身の回りにある多くの機械や道具には、さまざまな動きを実現するために「カム機構」が使われています。 本記事では、「カム機構とは」という基礎から、種類、仕組み、運動方向の変換の考え方、設計の要点、具体的 …

機械設計マスターへの道

降伏点とは何か？引張強さ、0.2％耐力など関連用語もこれでわかる！

当連載コラム「機械設計マスターへの道」では、弾性変形に関連する知識として、これまでにフックの法則やヤング率、比例限度、弾性限度などについて説明してきました。 今回は「降伏点」（yield point）を中心 …

機械設計マスターへの道

ヤング率とは？式と単位、横弾性係数との関係などを解説

当連載コラムの前回「フックの法則とは？」では、機械部材内部の応力とひずみの関係を考える上で重要となるフックの法則を解説しました。 今回は、応力とひずみの関係を表す比例定数である弾性係数について、もう少し詳し …

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フックの法則とは？公式と考え方、応力・ひずみとの関係等をわかりやすく解説

当連載コラムでは、機械部材に発生する「応力」と「ひずみ」について解説してきました。 応力とひずみには密接な関係があります。 今回は両者の関係を考える上で重要となる弾性変形とフックの法則について簡単に解説しま …

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ポアソン比の基本はこれを読めばOK！

当連載の前回のコラム「ひずみとは？」では、外力（荷重）を受けて変形する物体の変形度合い（変形率）を表す指標である「ひずみ」について解説しました。 今回は、ひずみに関連して用いられる機械工学用語である「ポアソ …

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ひずみとは？ 縦ひずみ/横ひずみ、せん断ひずみの求め方、式・記号などを解説

当連載コラムの「応力とは？」では、機械設計を行うときの重要な指標となる応力について解説しました。 今回は、応力と密接な関係のある「ひずみ」についてお話ししたいと思います。   １．「ひずみ」とは？ …

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応力とは？ 引張応力/圧縮応力/せん断応力/曲げ応力の概要と求め方

「与えられた仕様と運転条件においては壊れることが無いように設計する」ということは、あらゆる機械に共通する課題です。今回は、設計する機械の頑丈さ（Robustness）を評価する上での基本的かつ重要な指標であ …

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摩擦力・摩擦係数の基本がわかる！動摩擦係数/静止摩擦係数とは？

「摩擦」は、例えば「経済摩擦」のように社会生活では、文化・慣習の違いなどから生じる紛争・揉め事を指す言葉としても使われますが、このコラムでは機械を扱う上で知っておく必要がある摩擦に関する基礎知識について解説 …

機械工学

機械材料の質量・密度・体積の求め方｜質量と重量の違い、密度と比重の違いは？

機械設計作業の一環として、設計する機械の質量を算出することも重要です。 製品の原価計算、製品を設置する基礎の強度計算、製品の吊り上げ治具の選定などに必要となるためです。 今回は、質量計算の元となる材料密度、 …

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き裂の進展と応力拡大係数について丁寧に解説｜疲労き裂のメカニズムと設計上の注意点がわかる！

１．き裂（亀裂）の発生 機械部材には、キー溝、段付き、などの応力集中部があります。また溶接構造では、溶接ビードと母材との境界部（止端部）などが応力集中部となります。 機械を使用して部材が負荷を受けることによ …

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転がり軸受の必須知識・重要用語をやさしく解説 [呼び番号/寿命/許容回転速度/与圧/潤滑など]

前回の当連載コラムでは、転がり軸受の種類と選び方について解説しました。 今回は転がり軸受について、実用的な観点から重要となる知識をいくつか解説いたします。 １．転がり軸受の呼び番号 転がり軸受は、専門メーカ …

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転がり軸受の構造と種類・特徴・選び方を解説！すべり軸受との違いもわかる

回転機械には、多くの「軸受」（ベアリング）が使用されています。 軸受は、回転体を支えて摩擦の少ない滑らかな回転を実現すると共に、回転体に作用する荷重を受ける重要な役割を果たす機械要素です。 軸受は、構造と潤 …

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PID制御の基本を解説！PID動作の考え方・計算式も整理

今回は、プロセス制御によく用いられるPID動作とPID制御について解説します。   １．比例動作（P動作） 入力の変化に、出力（操作量）が単純比例する場合を「比例要素」といいます。 伝達関数は G …