回転軸を連結するカップリングは、トルク伝達だけでなく、軸のずれや振動を吸収する役割も持っています。 カップリングを適切に選定するためには、許容トルクや軸のミスアライメント量を正確に計算することが重要です。 本記事では、カップリングの種類ごと…

プラント設備や圧送ラインの配管設計では、内圧によって管が破損しないよう、適切な肉厚の設定が不可欠です。 本記事では、薄肉管・厚肉管・高圧管を対象に、内圧・管径・材質に応じた肉厚計算方法を解説します。 計算式や代表例、さらに現場での安全率や補…

軸とハブを確実に結合するキーは、回転機構における重要な部品であり、せん断強度や面圧強度を正しく評価することが安全設計に直結します。 キーの強度不足は、滑りや破損を引き起こし、機械の運転停止や重大なトラブルにつながります。 本記事では、キーの…

回転体や搬送装置の設計では、慣性モーメントを正確に把握することが、駆動モータの選定や制御性能の確保に直結します。 慣性モーメントは、物体が回転運動する際の抵抗の大きさを表す物理量であり、回転体を加速・減速させるために必要なトルクを算出する際…

機械要素の設計において、軸受け部や歯車噛合部の接触応力は、寿命や信頼性を左右する重要な指標です。 特に、転がり接触や点接触が発生する部位では、Hertz応力理論を用いて局所的な接触応力を算出し、材料疲労や摩耗の評価を行うことが必要です。 本記事で…

構造物や機械部品の設計において、溶接部の強度確認は非常に重要です。 フィレット溶接や突合せ溶接の脚長やせん断応力を正確に計算することで、接合部の破壊を防ぎ、安全な構造設計を実現できます。 本記事では、溶接部の強度計算の基礎、設計で用いる計算…

クランプや搬送機構では、摩擦力を正確に把握することが設計上不可欠です。 摩擦力を適切に設計することで、滑りや部品のずれを防止し、安全かつ効率的な機構を構築できます。 本記事では、摩擦力の基礎、必要押付け力の計算方法、実務に即した具体例を豊富…

ベアリングは回転機械の重要な部品であり、寿命管理は機械保全において不可欠です。 正しい寿命計算を行うことで、故障の予測や予防保全計画を立てることが可能になります。 本記事では、負荷・回転数・使用条件に基づく**L10寿命**の算出方法を具体例ととも…

シャフトは機械の回転運動を伝達する重要部品であり、トルクに耐えられる設計が求められます。 過大なトルクがかかるとねじり破壊や永久変形の原因となり、製造ラインや機械の安全性に直結します。 本記事では、軸径・材質・許容応力をもとにシャフトのねじ…

ねじの締付けは、機械構造の安全性と性能維持に直結する重要な工程です。 適切な**締付けトルク**を算出しなければ、ねじの緩みや部品損傷、機械トラブルの原因になります。 本記事では、ボルト径・摩擦係数・荷重から締付けトルクを計算する方法を具体例と…

ベルト伝動は、モータの回転運動を効率よく機械に伝える基本的な動力伝達手段です。 しかし、適切な**ベルト張力**を設計段階で計算しておかないと、ベルトの寿命低下やスリップといったトラブルが発生します。 本記事では、プーリー径や回転数、摩擦係数な…

カルノーサイクルは熱機関の理想効率を示す基準であり、熱力学の第二法則を直感的に理解するための最重要モデルです。 本稿ではカルノーサイクルの4過程の詳細、効率導出、温度と効率の数学的関係、各種計算例、現実の機械との比較、設計上の帰結までを体系…

エンボス加工は、製品の表面に凹凸を付けることで機能性やデザイン性を高める加工方法です。 金属、樹脂、紙、フィルムなど多様な素材に利用されており、製造業だけでなく日常生活のさまざまな製品にも応用されています。 しかし、一見シンプルな技術に見え…

アーク溶接は金属を高温で溶かし接合する代表的な手法で、自動車や建築、設備製造など幅広い分野で使用されています。 しかし初心者にとっては、溶接の安定性、ビードの見栄え、欠陥の回避など、多くの課題があります。 本記事では、アーク溶接初心者が失敗…

rpm（回転数）は、機械や装置の動作速度を把握する上で基本中の基本ですが、初心者にとってはなじみが薄い概念かもしれません。 本記事では、rpmの定義、計算方法、測定方法から、加工機械やモーター、車両などの産業現場での活用まで、初学者でも理解できる…

製造業において、製品や装置の安全性は絶対に妥協できない要素です。 本記事では、機械やシステムの異常時に安全を確保する「フェールセーフ設計」について、その基本概念から具体的な実践方法まで詳しく解説します。 この記事を読むことで、フェールセーフ…

ショットピーニングは、金属部品の耐久性や寿命を向上させるための表面処理技術です。 本記事では、ショットピーニングの基本概念からメリット・デメリット、実際の業界での活用事例までを詳しく解説します。 これを読むことで、製造現場でのショットピーニ…

溶射は、製造現場で金属部品や機械部品の耐摩耗性・耐食性を高めるために広く用いられる表面加工技術です。 本記事では、溶射とは何か、種類や用途、加工方法の違い、実際の導入事例まで幅広く解説します。 初心者の方でも、溶射の基本知識と実務に役立つ情…

金属は外見上は丈夫でも、内部では徐々に劣化が進むことがあります。 その代表例が「水素脆化（Hydrogen Embrittlement）」です。 金属内部に侵入した水素が結晶構造に影響を与え、強度や靭性を低下させ、わずかな応力でも突然破断する現象で、特に高強度鋼…

溶接は金属部品を強固に一体化する重要な工程ですが、熱・材料・環境の影響によって「欠陥」が生じやすいプロセスでもあります。 ブローホール（気孔）や割れ、融合不良などの欠陥は、見た目では判断しにくく、構造強度や製品寿命に直結します。 この記事で…