機械設計マスターへの道

機械工学

《流体の圧力》単位換算、パスカルの原理、絶対圧/ゲージ圧など初心者向け解説 [流体力学の基礎②]

本記事は、流体力学の基礎知識解説として、流体の挙動を調べたり利用したりする上で不可欠な物理量の一つである「圧力」について必ず押さえておくべき前提事項を説明します。   １．圧力とは 「圧力」は、流 …

機械工学

初心者必見！流体の性質(密度/粘性/圧縮性)の基本がわかる [流体力学の基礎①]

１．「流体」とは何か？流体力学ってどんな学問？ 「流体」とは、水・油などの液体、あるいは空気などの気体のことをといいます。 「流体力学」は、機械工学の4力学（材料力学、機械力学、流体力学、熱力学）の一つで、 …

機械工学

長柱の座屈を解説！オイラーの公式、座屈荷重・座屈応力の求め方がわかる

１．座屈とは？ 主に圧縮荷重を受ける真直な棒を「柱」といいます。 柱が短い場合は、圧縮荷重に対して真直に縮み（圧縮ひずみの発生）、圧縮応力が材料の圧縮強さに達すると破壊（変形）が起きます。 柱が断面寸法に比 …

機械工学

【機械設計マスターへの道】三次元応力と破壊学説

実際の機械や構造体では、作用する荷重と発生する応力が一方向という単純な場合は少なく、多くの場合は、荷重に応じて発生する垂直応力とせん断応力とが様々な方向へ作用する三次元応力の組合せ状態になります。 １．主応 …

機械設計マスターへの道

疲労強度の確認方法と疲労限度線図

前回の連載コラム「強度設計の基本がわかる！」で疲労強度について少し触れました。 今回は、疲労強度を簡便に確認する方法をご紹介したいと思います。 １．疲労限度と疲労試験 前回コラムの「４．疲労強度とS-N線図 …

機械設計マスターへの道

強度設計の基本がわかる！許容応力の求め方、応力集中係数など重要知識を厳選解説

機械や構造物が、破壊したり過度の変形を生じたりすることなく、安全にその機能を発揮することができるように設計することを「強度設計」といいます。強度設計では、部材に作用する荷重条件と、使用する材料の特性を理解し …

機械設計マスターへの道

荷重、応力、ひずみの基本を整理！応力-ひずみ線図など重要知識をわかりやすく解説

機械には、さまざまな力が作用します。機械部材は力を受けて変形し、耐えられなくなると破壊します。 設計者は、変形量が所定の許容値内に収まり、破壊することがないように、機械に使用する部材の材料を選定し、形状と寸 …

機械加工

【機械設計マスターへの道】知っておきたい鋳鍛造の基礎知識（鋳鉄と鋳鋼、鍛造と鍛鋼）

金属材料は、材料メーカから納入される一次製品に、工場で機械加工（切削、研削、他）や溶接などの二次加工を施して機械部品となります。 一次製品は、板材、棒材、線材、などの定型品の他に、部品の形状に即した形で、最 …

金属

《機械材料の基礎》主な炭素鋼の特徴と使い分けのポイント [SPC材/SS材/S-C材]

機械設計において、各部品に適切な材料を選択することは、製品の性能や耐久性に直結する重要な要素です。 設計者は、機械の用途や機能に応じて最適な材料を選定するための知識を持つ必要があります。 今回は、機械材料と …

機械設計マスターへの道

【機械設計マスターへの道】機械要素：小ねじ(ビス)の種類と用途

  今回は、六角頭付きボルトではない、小物ねじについてご紹介します。 小ねじを「ビス」と呼ぶことがあります。 ビスはフランス語でねじを指しますが、日本ではボルトのような六角形の頭部のない小ねじを、 …

機械工学

【機械設計マスターへの道】そもそも「機械要素」って何？（定義と分類）

  この連載コラム「機械設計マスターへの道」では、ねじ、軸受、Ｏリングなど機械要素部品について何回か解説しました。 今回は、「そもそも機械要素とは何なのか？」ということについて、その定義と分類、考 …

機械設計マスターへの道

すべり軸受の基礎知識・要点解説！種類(分類)と材料/用途/潤滑の仕組み/要求特性など

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。 今回は軸受けのうち、 …

機械設計マスターへの道

【機械設計マスターへの道】安いけど油断大敵！Oリングの注意点

機械には、水や油などの流体を扱うものが数多くあります。 これらの機械は、機械内部から流体が外部へ漏れだすことが無いよう確実にシールする必要があります。 流体が漏れないよう密封するための機械要素・シール部品は …

機械設計マスターへの道

知らないと大事故に？「ねじ」の強度区分を理解する

機械には多数のねじが使われています。その中には、万一緩んで脱落したり破損したりした場合に重大な事故につながる可能性のある「重要なねじ」があります。設計、組立、保全など機械に関わる人々は、ねじの重要性とねじ締 …

機械設計マスターへの道

知ってた？機械要素「ねじ」の正しい使い方・使い分け

当連載コラムの前回「機械要素「ねじ」の基本をチェック！」では、機械部品の締結に使われる基本的な機械要素である「ねじ」（ボルト）の前提知識をご紹介しました。 今回はその続きとして、ねじの使い方・使い分けを解説 …

機械設計マスターへの道

機械要素「ねじ」の基本をチェック！必ず知っておくべき前提知識のまとめ

機械は多くの機械要素から構成されています。機械要素はいろいろな機械の中で共通的な役割を果たす部品のことです。 機械要素の多くは規格化されていて、設計者は自ら機械要素を設計する機会は少なく、市販の機械要素群か …

機械設計マスターへの道

手書き図面はこれからも必要？機械設計者はCADが使えればOKとはいかない理由

設計者が何らかの設計アイデアを具体的な形で表す、あるいは設計計算により決定した形状や寸法を製造する側に正確に伝達する手段が図面であり、一定の規則（製図規格）に従って図面を起こすことが製図です。   …

機械設計マスターへの道

標準化による設計合理化とコストダウン (標準数の適用、市販部品活用のメリット)

製造業の3要素”QCD”（品質、コスト、納期）。 QとCはトレードオフの関係にあるともいわれていますが、設計者としては、Cを下げるためにQが疎かになることは出来るだけ避けなければいけ …

機械設計マスターへの道

【機械設計マスターへの道】分解組立を考慮する

    前回この連載コラム「組み立てやすさを考える」では、組立のことと、組み合せる相方部品を考えたときに設計上注意すべき点についてご紹介しました。 今回は続きとして組立てた部品の分解や部 …

機械設計マスターへの道

【機械設計マスターへの道】「組み立てやすさ」を考える

  当連載コラム「機械設計マスターへの道」では、前々回・前回と「加工のしやすさ」、「穴加工の注意点」と加工のことを考えた設計について書きました。 今回は、組立と組み合わせる相方部品を考えたときに設 …

機械加工

【機械設計マスターへの道】「穴加工」の設計上の注意点

  前回のコラムでは、「加工しやすさを考えた設計」について記載しました。 今回も続きとして、「穴加工」を対象とした設計上の注意点をご紹介します。 １．斜め穴に注意 金属材料にキリ穴をあけるためには …