ボールねじの強度計算

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■ボールねじの強度計算に関する資料です。

 ここでは、THKのボールねじの技術資料に基づき、許容軸方向荷重と許容回転数の式の導出手順を簡単に解説しています。

 式の考え方の基本は、オイラー座屈とベルヌーイ・オイラーはりの理論ですが、公開されている技術資料では、材料物性や断面形状を特定のものと仮定して、最小限の変数を用いて計算を簡素化するよう、工夫されています。

 ボールねじを用いた搬送機構は、機械設計技術者試験でも時々出題されています。

 後半で、ボールねじの固有振動数を算出するために使う、固有値の導出方法について、簡単に解説しています。
 端末の支持方法により、振動モードは変化します(右図)。

 なお、ここでの計算式は、ボールねじに限らず一般的な回転軸に共通するものです。

 

<参考記事>
長柱の座屈
固有値・固有ベクトル

<参考URL>
ボールねじ設計資料 (THK)
ボールねじの固定方法 (MISUMI)