機械の要素・機構を勉強するのにとても良い本

2020年4月16日

 

今日は「機械の要素・機構を勉強するのにとても良い本」についてのメモです。今日は、朝起きて思わずポチってしまったこの本のレビューを少しメモしておきます。

 

タイトルの通り 機械の要素・機構を学ぶにはとても良い本で、今まで知らなかった機構や、知ってはいるがどんな原理で動いていたのかを知ることができますので、興味がある人は是非確認してみてください。




実用メカニズム事典

この本は 「実用メカニズム事典:機械設計の発想力を鍛える機構101選」 というものです。なんと発売日が20年2月14日。機械系の本で、発売日が新しいなんて何かあるんじゃないかと思い直ぐ購入しました。

 

 

実用メカニズム事典の意味を知った

その時の呟きです。

 

 

あぁ、これは一生物だ。

事典の意味が解ったし無駄に深堀りしないシンプルな内容。

1️⃣あれしたい・これさせたい

2️⃣それならこの機構
※数点ピックアップ済み

3️⃣機構の要点の説明

4️⃣なるほど!

5️⃣ググる(より深い世界へ)

こんな流れで問題解決。

 

この本の良さはこの呟きにある通りで、無駄な話は一切無いところが素晴らしいです。また、この本は動作から要素を探す事ができ、そして目的から機構などを探す事ができ、さらに付録として要素・性質の説明もあります。 つまり、私たち設計者が扱う要素は

 

  1. どんな要素や機構が有るかを知ることが一つ目
  2. それら要素や機構を深く理解することが二つ目

 

ですが、そんな一つ目の「知る」という部分に大きく有効な本であると思います。以下にどのような内容が読めるのか、見出しをメモしておきます。

 

 

①動作から探す

目次が沢山あるので格納しています。

動作から探すの目次を見る

第1章:直線運動

・直線案内
・直線駆動

第2章:回転運動

・回転支持
・回転軸の構造
・回転伝達
・減速/増速
・変速
・揺動運動
・制動

第3章:角度・変位と力の制御

・角度/姿勢維持
・傾斜制御
・力の分配/統合
・長さ/角度の分配/統合/制御
・運動の分配/統合

第4章:運動変換

・回転直動変換
・回転と直動往復の変換
・回転揺動変換
・直線運動方向変換
・回転制限
・間欠運動
・力の増幅
・死点/思案点の回避

第5章:軌道生成

・直線軌道
・だ円軌道
・トレース

第6章:走行装置

・平たん路/傾斜路走行
・不整地/軟弱路面走行
・段差/階段移動

第7章:流体機械

・圧縮性流体機械
・非圧縮性流体機械

第8章:ロボット応用

・アーム機構
・移動ロボット
・機械要素

 

②目的から探す

目次が沢山あるので格納しています。

目的から探すの目次を見る

第1章:直線運動

・動作力より剛性を優先させたい
・動作を軽くしたい
・長さや幅を拡大/縮小したい
・直線移動距離が長く負荷が軽い
・直線運動距離が短く負荷が重い
・始点と終点の位置関係が自由

第2章:回転運動

・構造を簡単にして強度剛性を高めたい
・軽く回転でき、位置精度を高くしたい
・球面を利用し回転軸をまっすぐにしたい
・玉軸受を用いて回転軸を指示したい
・振れ回りがないように正確に回転体を接続したい
・回転軸に回転部品を接続したい
・軸方向変位を許容して回転軸をつなぎたい
・角度誤差を許容して回転軸をつなぎたい
・偏心している回転軸に回転を伝えたい
・継手による回転速度変動をなくしたい
・平行軸や同軸の回転軸に回転を伝えたい
・位置が変動する軸に回転を伝えたい
・一平面内で交差する軸に回転を伝えたい
・立体交差する軸に回転を伝えたい
・回転を伝えたり切り離したりしたい
・歯車駆動系で減速、増速したい
・特殊な歯形で大きな減速、増速したい
・1段で特別大きな減速比を得たい
・直線駆動を減速して精密移動させたい
・変速が段階的でも確実に変速したい
・変速比をシームレスに変化させたい
・簡単な機構で角度調整や芯なし回転をさせたい
・板状態を回転支持したい
・回転中に減速して回転を止めたい
・駆動力損失時に安全のため回転を止めたい

第3章:角度・変位と力の制御

・平行を維持したい
・姿勢を保持したい
・リンク機構で角度を調整したい
・垂直荷重を簡便な構造で分配したい
・平行力を簡便な構造で分配したい
・長さを簡便な構造で分配したい
・角度を簡便な構造で分配したい
・偏芯量と偏心方向を変化させたい
・一つの入力から複数の出力を得たい
・一つの入力を二つの出力に分配したい

第4章:運動変換

・回転から軸垂直面内の直線へ運動変換をしたい
・回転と軸方向移動の運動変換をしたい
・一方向回転を往復直線運動に変換したい
・定速度回転からの早戻り機構を作りたい
・小さい角度だが高速で揺動させたい
・大きな角度だが高速で揺動させたい
・往きより戻りの回転を速くしたい
・直線運動から回転揺動を得たい
・直線運動を直交する方向に変化させたい
・直線運動を面内の他の方向へ伝えたい
・直線運動を面外の直線運動に伝えたい
・回転方向を一方向に制限したい
・伝達トルクを安全な範囲に制限したい
・回転と停止を繰り返す回転運動をさせたい
・往復直動運動に休止期間を持たせたい
・押し力や引き力を増大させたい
・角度変化に伴い回転力を増大させたい
・吊り上げ力を増大させたい
・流体の特性を利用し力の増幅をしたい
・慣性力で死点・思案点を回避したい
※揺動=ようどう
※増幅=ぞうふく

第5章:軌道生成

・理論的に正しい直線運動をさせたい
・近似直線運動であるが簡素な構造にしたい
・すべり直線案内を用いてだ円運動をさせたい
・動作が軽い関節アームでだ円運動させたい
・一平面んもモデルをトレースしたい
・モデルやテンプレートに従って加工したい

第6章:走行装置

・車輪やクローラの基本構成を検討したい
・進行方向を調整する操舵方式を検討したい
・凸凹路面で車輪の接地力を均等化したい
・軌道に沿った方向に誘導したい
・牽引車両の種別と牽引軌道を知りたい
・凸凹の激しい不整地を走行したい
・軟弱な路面を走行したい
・段差を乗り越えて走行したい
・階段を昇ったり降りたりしたい

第7章:流体機械

・空間の移動や容積変化でポンプ/モータにしたい
・期待の流体特性を用いてポンプ/モータにしたい
・容積変化を利用してエンジン(内燃機関)にしたい
・内燃機関のバルブギヤシステムを知りたい
・容積変化を利用して(外燃機関)にしたい
・外燃機関のバルブギヤシステムを知りたい
・気体の流体特性を用いてエンジンにしたい
・空気の流れを利用して回転力を得たい
・空間の移動や容積変化でポンプ/モータにしたい
・液体の流体特性を用いてポンプ/モータにしたい
・油圧を用いて大きな回転力を得たい
・水の流れを利用して回転力を得たい
・水を利用して推進力を得たい
・水位の異なる水面に船を移動させたい

第8章:ロボット応用

・産業用ロボットのアーム構造を知りたい
・関節部の可動角度を拡大したい
・平坦な路面での移動機構を知りたい
・傾斜した路面の特性により自律移動したい
・特殊な踏破能力で階段や段差を移動したい
・不整地や水中などの特殊環境で移動したい
・油圧駆動機構で遠隔計測・遠隔駆動したい
・制御で機械の特性を変えたい
・無段変速機の速比を自動で制御したい

※踏破=とうは

 

③付録には

目次が沢山あるので格納しています。

付録の目次を見る

付録

・だ円の性質
・サイクロイド・トロコイド曲線
・インボリュート曲線
・4節連鎖
・カム機構
・インボリュート歯車
・サイクロイド歯車
・サーボ機構
・ラジアン
・ルーローの三角形

 

最後に

久しぶりに良い本に出会えた気がしています。

 

今回出会った 「実用メカニズム事典:機械設計の発想力を鍛える機構101選」 は、アイデアを出す用途に使えるとおもうので、個人的にはtriz40の発明原理と併せて利用すると良さそうに感じました参考:問題・矛盾解決が出来るTRIZ(トゥリーズ)の手法40の発明原理

 

以上です。

 

関連記事:勉強/参考/本

 

▼ Sponsored Links ▼






-【1】機械設計について
-

© 2020 機械設計メモ2