機械保全技能士のページ(1級・2級)
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過去問題
(機械要素)
コイルばねや重ね板ばねは振動衝撃を緩和するのに効果がある。うず巻きばねは、時計のうず巻きばねの用にエネルギーを蓄積し、少しずつ利用するような用途に用いられる。
軸の種類には、車軸・伝動軸・スピンドル・クランク軸・たわみ軸がある。車軸は最大曲げモーメントを超えないように軸径を決め、伝動軸では許容せん断応力を超えないように軸径を決める。
歯車を方向に移動させる必要があったので軸にスプライン加工を施した。スプライン軸は、軸に平行にキー上の溝が切ってあるので移動できる。
くい込み式継手にはフレア式とフレアレス式がありフレアレス式はエルメト形が多く使用されている。
緩み止め用割りピンは再使用しない。
止めねじによるゆるみ止めは、ナットを締め付け止めねじで固定するため耐振動、耐衝撃に効果がある。
溝付きナットは確実なゆるみ止めができるが、ピン穴と溝を合わせるため適正締付け力は与えにくい。
Uナットとは、ナット本体に組み込んだ特殊ばねの弾性により摩擦力を高めゆるみを防止する。
ナイロン入りナットは、ねじ山の間に軟らかいナイロンを介在させ、ナットをねじ込むと、ナイロンが成形されて摩擦力が生じゆるみを防止する。
くい込み式継手はスリーブをナットにより締め付け、このときスリーブは内側にわん曲し、スプリング作用によって振動によるゆるみを防止している。管にねじ加工を施すことなく接続できる。
溶接式管継手は管径により突き合わせ溶接式と差込み溶接式の2とおりがある。突き合わせ溶接式は開先をとった配管の端部を突き合わせて溶接する結合方式である。差込溶接式は配管の端部を差し込んで溶接する方法である。
ねじ込み式管継手は管に管用テーパねじを切削して接続する。
管フランジ継手はフランジを使用するため、ユニオンを使用したり各機器にねじ込むようなことはしないですむ。一般にOリングガスケットが使用され、油漏れ防止の点からもユニオン継手よりもはるかに確実性がある。
単位面積あたりの締め付け力などリング形の方がフルフェース形より大きく、シール効果が高い。
ガスケットに漏れが発生した場合、劣化状態を調べ、取り替える。応力緩和特性・復元性の低下が漏れの原因である。
Oリングのゴム硬度はスプリング硬さHsで表す)(廃止)現在はデュロメータ硬さ(A90など)で表す。新旧の違いはスプリング荷重と押針の高さである。スプリング鋼材などの表面硬さ測定でショア硬さ表示にHsがある。
伸縮継手は、熱膨張を受けたときに軸方向にある程度の変位を吸収させるために使う。ベロー形(配管の伸縮量をベローで吸収するもの)、滑り形、2重振りねじ継手などがある。
歯車形軸継手は、主動軸と従動軸にわずかな公差角があってもしようできるものである。一般にギヤカップリングといわれ、軸心の狂いを許容できるのは外歯にクラウニングがあり偏角が1.5°であるものである。
1回転で軸方向に4mm移動する2条ねじのリードは4mmである。
ねじの有効径とはねじ軸方向に沿ったねじの山部の長さと、谷部の長さが等しくなるような仮想円筒の直径をいい、同一呼び径ねじでは、ピッチの大きい方が有効径は小さくなる。
リーマボルトは穴にしっくりはめ込み、ずれ止めの働きをする。使用目的は、ボルトにせん断荷重が働く場合や機械を分解した後に組み立てる場合に位置ズレや心の狂いを防止するために用いる。
ダブルナットはナットの厚み差の利用、リード差の利用、左右ねじの利用などであり、振動などによって生じるねじのゆるみを防ぐための方法の1つである。
めねじが管用テーパねじの場合、おねじに管用平行ねじは使用できない。テーパーこう配は1/16である。
ボールねじは、おねじのねじ溝とめねじのねじ溝とを対向させてできた、らせん状の空間に、ころがり軸受用の鋼球を1列に入れたもので、摩擦係数が小さく、高精度な送りを要する機械に使用される。
角ねじは加工が困難で精度の高いものが得られないので、大きなスラスト荷重を押し上げるときなどのねじに適しており、工作機械の親ねじには用いられない
有効径の測定には三針法を使う。
ねじの破損で多いのは、ナットを締め付けたとき、そのナット座面に近いボルト側の第1ねじの谷底近傍で発生する。
有効径によってねじの強度を評価する。
スケジュール番号に関係なく、同一呼び径の管の外径は等しい
たわみ軸継手は軸心のずれは許容できるとしても、心出しには精度が必要である。一般的には0.05〜0.1mm以内に調整する。
軸から軸継手を抜いたところ、双方のはめ合い部に赤錆状のものが発生していたので、はめ合いを固くする対策をとった。はめ合いを固くして、はめ合い部に有害なすべり(クリープ)が起こらないようにすることである。クリープを繰り返すとはめ合い面に赤茶色の錆を生じる現象、つまりフレッチングコロージョンを起こす。これは水分に起因するものではない。
等速自在軸継手の特徴は、接合点に球を使用しているので、どんな交差角を採用しても、常に球が両軸のなす交差角の2等分面上に正しく配置されるようになっていて、完全に等速でありトルクの変化もないことである。
ユニバーサル継手は軸角度60°くらいでは動力伝達できない。
スプライン軸に組み込まれている歯車は、軸方向に移動させることができる。
スプライン軸とセレーション軸では軸径が同じ場合にはセレーション軸の方が大きなトルクを伝達できる。
ギヤカップリングのリーマボルトのかわりに普通のボルトを使用しない。
Vプーリー溝角は34〜38°とプーリー径によって角度があるが、摩擦効果を得るためにVベルトの角度はすべて40°である。
Vベルトは平行2軸間に平行掛けで伝動するときのみ用いられる。
Vベルトの側面がプーリー溝の両側面に密着して大きな摩擦力を利用して動力を伝達する。2本以上掛けたベルトは均等に張ることが必要である。1本が劣化しても全部交換して動力伝達を確実にする。
Vプーリーに用いられる材料はねずみ鋳鉄またはこれと同等以上の品質をもつねずみ鋳鉄品とする。高速のものでは鋼板製のものがある。
打ち込みキーのこう配は1/100である。軸のキー溝は軸に平行、ボスのキー溝はキーと同じ1/100のこう配をつける。
半月キーはキー溝に対する傾きが自動的に行われるのでテーパー軸に適する。キー溝が深いので軸の強度低下の欠点があり、小径の軸に用いられる。
平ベルトには、オープンベルトとクロスベルト(十字掛け)があり、オープンベルトでは駆動車と従動車は同じ方向に回転し、クロスベルトでは、従動車は駆動車と反対方向に回転する。
タイミングベルト用プーリの心出しは1000mmの間で1mm以内が必要で、Vベルト用プーリの平行度の許容誤差よりも小さい必要がある。
チェーン伝動装置では、すべりがないため、正確な回転、速度比が得られ、大きな動力を伝達できる。
平ベルトは、すべりがあるため、荷重が急に増大した場合の過負荷防止の安全装置の役目をする。
木綿ベルトは皮ベルトと比較すると耐熱性に富み、皮ベルトに比べて引張強さは大きいがすべりやすく、柔軟性に乏しいので伝達効率は悪い。
タイミングベルトは、ベルトの内側に、一定ピッチで浅い歯のような突起が付いている。
皮ベルトは柔軟性があり、伸びが少なくて摩擦は大きい。
ベルト伝動はとくに高いトルクや正確な速度比が要求される場合には伝達効率が95〜98%と高い。
ゴムベルトは皮ベルトに比べて強く、伸びも少なく、湿気、酸、アルカリにも強い。しかし、熱や油に対して弱いという欠点がある。最近では合成ゴム製などの使用が多い。
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