今日は「ボールねじなどで 垂直及び水平使用する時に掛かる軸方向荷重 の計算」についてのメモです。ボールねじを使って物体を垂直や水平に押し動かす時に掛かる軸方向の荷重計算書を作りました。 この計算はボールねじ駆動を例としていますが ボールねじに限らず水平・垂直使用する場合の荷重計算に使えます。
ボールねじの場合は、ここで得た軸方向の荷重を使ってボールねじの径や材質が持つ許容荷重に収まるかの判断をします。（ボールねじ軸方向の許容荷重を計算する方法）
軸方向の荷重計算
垂直及び水平使用する場合の軸方向荷重の計算をするにあたり、必要な情報は以下の通りです。
- mg搬送物重さ(N)
- 最高速度(m/s)
- s加速時間(s)
- fその他の抵抗(N)
- m搬送物質量(kg)=搬送物重さ(mg)/重力加速度(g)
- α加速度(m/s^2)=最高速度(m/s)/加速時間(s)
- 案内面の摩擦係数(μ)=0.03仮 ※条件に応じて変えてください
まず先に、摩擦係数について
ここでは 先に摩擦係数の情報をメモ します。 この摩擦係数を参考に計算して下さい。
各メーカー様の抜粋になります事ご了承ください。 ※画像の利用について
引用：THK：カタログB0-15
引用：MISUMI：https://jp.misumi-ec.com/tech-info/categories/plastic_mold_design/pl07/c0874.html
引用：日本ベアリング：https://www.nipponbearing.com/technology/friction_thrust.html
ボールねじなどで 水平使用する場合の軸方向荷重 の計算
※ボールねじに限らず水平使用する場合の荷重計算です
行き加速時の軸方向荷重
計算式：N=μ×mg + f + mα
行き等速時の軸方向荷重
計算式：μ×mg + f
行き減速時の軸方向荷重
計算式：μ×mg + f − mα
帰り加速時の軸方向荷重
計算式：−μ×mg − f − mα
帰り等速時の軸方向荷重
計算式：−μ×mg − f
帰り減速時の軸方向荷重
計算式：−μ×mg − f + mα
ボールねじなどで 垂直使用する場合の軸方向荷重 の計算
※ボールねじに限らず垂直使用する場合の荷重計算です
上昇加速時の軸方向荷重
計算式：mg + f + mα
上昇等速時の軸方向荷重
計算式：mg + f
上昇減速時の軸方向荷重
計算式：mg + f − mα
下降加速時の軸方向荷重
計算式：mg − f − mα
下降等速時の軸方向荷重
計算式：mg − f
下降減速時の軸方向荷重
計算式：mg − f + mα
垂直及び水平使用する場合の軸方向荷重の計算エクセルダウンロード
ここでは「垂直及び水平使用する場合の軸方向荷重の計算エクセル」をダウンロードいただけます。どうぞご利用ください。
以上です。