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書籍詳細

機械系 教科書シリーズ 4)

  機械設計法

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三田純義 群馬大名誉教授 博士(学術) 著

朝比奈奎一 都立産業技術高専名誉教授 博士(工学) 著

黒田孝春 木更津高専名誉教授・長野高専名誉教授 博士(学術) 著

山口健二 豊田高専名誉教授 工博 著

発行年月日:2000/04/10 , 判 型: A5,  ページ数:264頁

ISBN:978-4-339-04454-6,  定 価:3,672円 (本体3,400円+税)

本書は機械設計教育の中心である機械要素と材料の強さに関する内容を厳選し,必要最低限記述した。また,学習したらすぐに演習問題に取り組むことで本文への理解を深めるとともに,問題解決力を養えるよう配慮してある。

【目次】

1. 機械設計の基礎
1.1 機械と設計…1
1.1.1 機械を構成する要素…1
1.1.2 機械製作の手順と機械設計…3
1.2 製品精度と標準…5
1. 機械設計の基礎
1.1 機械と設計…1
1.1.1 機械を構成する要素…1
1.1.2 機械製作の手順と機械設計…3
1.2 製品精度と標準…5
1.2.1 寸法と標準数…5
1.2.2 寸法公差…7
1.2.3 はめあい…9
1.2.4 加工精度…12
1.3 加工しやすい設計…18
1.3.1 加工しやすい材料の選択…18
1.3.2 加工しやすい部品形状…19
1.4 製品としての設計…20
1.4.1 製品設計における標準化…20
1.4.2 組立と分解を考慮した設計…21
1.4.3 信頼性を考えた設計…22
1.4.4 環境を考えた設計…23
1.5 CADによる設計…25
1.5.1 図面作成の効率化…26
1.5.2 3次元CADの活用…26

2. 材料の強さ
2.1 材料に加わる荷重の種類…29
2.1.1 荷重の加わり方による分類…29
2.1.2 荷重を加える速度による分類…30
2.2 材料の引張強さと圧縮強さ…30
2.2.1 応     力…30
2.2.2 ひずみ…31
2.2.3 応力-ひずみ線図…32
2.3 材料のせん断強さ…34
2.4 材料の曲げと強さ…35
2.4.1 はりのせん断力と曲げモーメント…35
2.4.2 抵抗曲げモーメントと曲げ応力…38
2.4.3 断面二次モーメントと断面係数…40
2.5 はりのたわみと曲げこわさ…42
2.6 ねじりと強さ…43
2.6.1 軸のねじりモーメントとせん断応力…43
2.6.2 断面二次極モーメントと極断面係数…44
2.6.3 ねじれ角とねじり剛性…46
2.7 材料の破壊と強さ…46
2.7.1 疲労…47
2.7.2 応力集中…48
2.7.3 クリープ…49
2.7.4 許容応力と安全率…49

3. 機械の駆動
3.1 モータの種類…53
3.2 モータの性能…55
3.3 機械を動かす力とトルク…56
3.3.1 物体を持ち上げるのに必要な力…56
3.3.2 平面に沿って物体を動かすのに必要な力…57
3.3.3 回転体を回転するのに必要なトルク…58
3.4 機械の効率…59
3.5 機械を駆動するのに必要なトルク…60

4. ねじ
4.1 ねじの使われ方…65
4.2 ねじの基礎…66
4.3 ねじの種類と規格…68
4.4 ねじ部品…72
4.5 ボルトとナットの使い方…74
4.5.1 めねじの下穴…74
4.5.2 座金…74
4.5.3 ゆるみ止め…74
4.6 ねじの力学…75
4.7 ボルトとナットによる結合と締付けトルク…78
4.8 ねじの効率…79
4.9 ねじの強さ…79
4.9.1 ねじの強度区分…79
4.9.2 引張強さ…80
4.9.3 軸方向に力を受けながらねじられるねじの強さ…81
4.9.4 せん断強さ…82
4.9.5 ねじのかみあい長さ…82
4.10 ねじによる送りと駆動用モータのトルク…85

5. 軸と要素
5.1 軸の種類…89
5.2 軸といろいろな要素…90
5.3 動力伝達と軸…90
5.4 軸の強さ…91
5.4.1 軸の動力とトルク…91
5.4.2 ねじりだけが作用する軸…91
5.4.3 曲げだけが作用する軸…93
5.4.4 ねじりと曲げが同時に作用する軸…93
5.4.5 軸径が変化する場合…93
5.5 軸のこわさ…94
5.6 危険速度…94
5.7 軸継手…96
5.7.1 固定軸継手…96
5.7.2 たわみ軸継手…97
5.7.3 自在継手…98
5.7.4 クラッチ…99
5.8 キーとピン…103
5.8.1 キー…103
5.8.2 ピン…104
5.8.3 スプラインとセレーション…105
5.9 軸受…106
5.9.1 滑り軸受の設計…107
5.9.2 転がり軸受の設計…111
5.10 潤滑と密封…118

6. 歯車
6.1 歯車の種類…122
6.2 歯車の歯形曲線…122
6.3 インボリュート平歯車…124
6.3.1 インボリュート歯形…124
6.3.2 標準平歯車…126
6.3.3 標準平歯車の速度伝達比と中心距離…129
6.3.4 かみあい率…129
6.3.5 歯の干渉と切下げ…130
6.3.6 転位平歯車…131
6.3.7 バックラッシ…133
6.4 平歯車の強さ…135
6.4.1 歯に加わる力…135
6.4.2 歯の曲げ強さ…136
6.4.3 歯の歯面強さ…140
6.5 はすば歯車…142
6.6 かさ歯車…143
6.7 ウォームギヤ…144
6.8 歯車列…145
6.9 歯車伝動装置…146
6.9.1 減速歯車装置…147
6.9.2 変速歯車装置…147
6.9.3 遊星歯車装置…148
6.9.4 差動歯車装置…148

7. ベルトとチェーン
7.1 平ベルト伝動…151
7.1.1 平ベルトとプーリ…152
7.1.2 ベルトの長さ…152
7.1.3 速度比…153
7.2 Vベルト伝動…154
7.2.1 Vベルトとプーリ…154
7.2.2 細幅Vベルト…156
7.2.3 ベルトに作用する力と伝達動力…157
7.2.4 Vベルト伝動装置の設計…159
7.3 歯付きベルト伝動…163
7.4 ローラチェーン伝動…167
7.4.1 ローラチェーン…167
7.4.2 スプロケット…169
7.4.3 伝動装置の設計…170
7.5 サイレントチェーン伝動…172

8. ブレーキ
8.1 ブロックブレーキ…174
8.2 複ブロックブレーキと内側ブレーキ(ドラムブレーキ)…177
8.3 帯ブレーキ(バンドブレーキ)…179
8.4 ディスクブレーキ…180

9. ばね
9.1 ばねの機能と用途…182
9.2 ばね材料…183
9.3 ばねの種類…184
9.4 コイルばねの設計…186
9.4.1 ばね材料に作用する応力…186
9.4.2 たわみとばね定数の計算…188
9.4.3 有効巻き数…189
9.5 板ばねの設計…190
9.6 トーションバーの設計…191

10. カムとリンク
10.1 カム…193
10.1.1 カムの種類…194
10.1.2 カム線図…194
10.1.3 カム輪郭曲線の作図…197
10.2 リンク…198
10.2.1 リンク機構…198
10.2.2 四節リンク機構…199
10.2.3 機構の設計…202
10.2.4 リンクの応用…203

11. 油空圧機器
11.1 油空圧機器の構成…206
11.1.1 圧力源…207
11.1.2 圧力制御弁…207
11.1.3 流量制御弁…209
11.1.4 方向制御弁…210
11.1.5 アクチュエータ…211
11.1.6 シリンダの速度と推力…213
11.2 配管と管継手…214
11.2.1 配管…214
11.2.2 管継手…214
11.3 ハンドリングロボット…214
11.3.1 設計課題…215
11.3.2 設計…216

付     録……222
引用・参考文献……224
演習問題解答……226
索     引……241

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