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用紙は A2 を用いて尺度 1:1 でかくとよい。

ドキュメント内 問題 ( p.₃₅) (ページ 46-57)

(参考) 青銅 10 K ねじ込み玉形弁の部品寸法例(続き)

5.   用紙は A2 を用いて尺度 1:1 でかくとよい。

◇課題

8‑3

( p.₂₅₃)

 逃し弁の製図例

◇課題

8‑5

( p.₂₅₃)

 青銅ねじ込みグランドコックの製図例①

◇課題

8‑5

( p.₂₅₃)

 青銅ねじ込みグランドコックの製図例②

◇課題1◇(p.₂₆₅)

1.製図例26  単品のスケッチは第 2 章で取り上げているので,ここでは組立図を含んだス

ケッチと製作図を取り上げた。

2.製図例27  やや複雑なので,このような課題にしたが,類似のボール盤用万力があれば

実物のスケッチから入りたい。

3.ボール盤用万力に準じて製作図を作成する。

◇課題2◇( p.266) 製図例28  歯車ポンプの製作図を作成する。実物があれば,ス ケッチをし,製作図を作成するのがよい。

◇課題3◇( p.₂₇₀)

  p.269 表 5︲1 を参考にして,生徒各自に異なる仕様を与えて設計製図をさせるとよい。

〔課題の解答例〕

① 豆ジャッキの機構と計画 1) 機構からの形状・寸法

押し上げ荷重 W=1 kN

豆ジャッキの最小高さ 120[mm]

リフト 30[mm]

送りねじ棒 一般用メートルねじ M16,ピッチ 2[mm],三角ねじを使用する。

送りねじ棒の有効径 d2=14.701[mm]

2) ねじ部に働く力

ねじが一回転するときのリード l は,ピッチに等しい値となり,リード角 θ =2.48°。

② 主要部の設計 1) ハンドル棒

(a) ハンドル棒の長さ

ハンドル棒を回す力 Fs=40[N],ハンドル棒の有効長さ L1=90[mm]より,

トルク T=3 600[N ・ mm],送りねじ棒を回す力 F=245[N], ねじの有効径 d2=14.701[mm]から,トルク T'=1 800[N ・ mm], ハンドル棒の全長 L=120[mm]

(b) ハンドル棒の直径

曲げ応力 σ =400[MPa],安全率 S=3,許容曲げ応力 σb=133[MPa], 曲げモーメント M=3 600[N ・ mm]より,

ハンドル棒の直径 dh=6.51[mm]となるので,dh=8[mm]とする。

2) 本体ねじ部

(a) 本体ねじ部の長さ

押し上げ荷重 W=1[kN],許容接触面圧力,q=15[MPa],

送りねじ棒の外径 d=16[mm],本体のめねじ内径 D1=13.835[mm], ねじ山の数 z=1.314,ねじ部の長さ La=2.63[mm],

本体ねじ部の長さ La=40[mm]とする。

(b) ねじ棒の座屈荷重

ねじの谷の径の断面積 A=150.3[mm],

材料によって決まった定数 σc=480[mm],材料による実験定数 a=1/5 000,

端末定数 n=1/4,最小断面二次半径 kmin=3.46[mm], 本体より上に出ている長さ l=70[mm],

座屈荷重 W'[N]はランキンの式より W'=54.3[kN]となり,座屈に対しては,

じゅうぶん安全である。

3) 各部の寸法割合

本体の高さ h1=75[mm],ハンドル棒の挿入部の高さ h2=15[mm], キャップの高さ h3=25[mm],リフト h4=30[mm],

最小高さ =115[mm],最大高さ =145[mm]。

 ◇課題4◇( p.₂₇₆)

p.274 表 5︲2 を参考にして,生徒各自に異なる仕様を与えて設計製図させるとよい。

〔課題の解答例〕

① ねじ式ジャッキの機構と計画  1) 機構からの形状・寸法    θ1=8°,θ2=70°として,

   アームの長さ l=120[mm]

   h1=34[mm]  h2=224[mm]  a1+a2=60[mm]

   縮小高さ 94[mm]  最大高さ 284[mm]

 2) 各部材に働く力

   全揚程の中央位置のアームの角度 θ'=33°

② 主要部の設計  1) ねじ棒とめねじ

  (a)ねじ棒  F2'=1 150[N],σa=120[MPa],d1=11.0 mm から,

    規格のメートル台形ねじ Tr16×4  d1=12.0[mm]

 Pd14.0[mm] 4[mm]

    ねじりを考慮した検討   F2"=12 300[N]

 σ=109[MPa]<120[MPa]

  (b)ねじのはめあい部の長さ

    q=25[MPa]  L=25[mm]

 2) アームと取付ピン   (a)ベース取付ピン

    F1'=6 890[N]  τa=65[MPa]  d=8.5[mm]

  (b)アーム

    l=120[mm]  t2=2.5[mm]  b=22[mm]

    座屈荷重 Wb=4 040[N]  アーム 1 本に加わる力=3 450[N]

 3) ハンドル

  (a)ハンドルの回転半径

=0.15 φ=8°32' リード角 θ=5°12' F2''' =9 240[N]

T=15 800[N ・ mm]

Rh=160[mm] Fh=98.8[N]

(b)ハンドル棒の太さ

τa=130[MPa] dh=9[mm]

4) スラスト軸受

平面座スラスト玉軸受(単式) 51102(呼び番号)  d=15[mm]

◇課題5◇( p.₂₈₂)

 この課題は一例で,いろいろの仕様をつくり,生徒各人ごとまたは班ごとに仕様を指定して 設計製図させるとよい。

〔課題の主な項目の例〕

解  答  例 中心距離を一致させた例

区   分 入力軸 中間軸

出力軸 入力軸 中間軸

入力側 出力側 入力側 出力側 出力軸

モ ジ ュ ー ル m[mm] 3 4 3 4

歯 数 z     24 113 17 90 19 101 17 79

歯 幅 b[mm] 35 32 45 40 45 40 55 50

中 心 距 離 a[mm] 205.5 214 240 240

材 料

S45C

調 質 焼ならし 高周波焼入れ 焼ならし 高周波焼入れ

歯 面 硬 さ 160HBW 420HV 160HBW 420HV

軸 径 d[mm] 38    45 60 38    45 60

軸 受 の 呼 び 番 号 6 209 6 210 6 213 6 209 6 210 6 213 軸 受 の 内 径[mm] 45    50 65 45    50 65

ドキュメント内 問題 ( p.₃₅) (ページ 46-57)

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