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機械設計講座:機械設計者のための覚え書き |
資料室
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0. 概要
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資料室について
ネットや書籍で参考になった資料を置いています。
機械設計をしていると、必要な時に必要な資料がなかなか見つからなかったり、無くなっていたりする事が多いです。
そこで、自分の為の資料の保管庫として作りました。
ご覧になる方になんらかの参考になればと公開しています。
一部、重複している物や数値に異同があるかと思いますが、あくまで参考程度に。
明らかな誤記等はご指摘頂けると助かります。
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[目次]
1.軸受け材料の許容圧力
2.金属材料の許容応力表
3.合金鋼 機械的性質表
4.炭素鋼 機械的性質表
5.標準締め付けトルク表(T系列)
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1.0 解説
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■軸受け材料の許容圧力表 (参考資料)
* [N/mm2]で使う場合はこの値のまま使用。
( )内の数値は[kgf/cm2]である。
材料 |
標準許容圧力 MPa (kgf/cm2) |
最大許容圧力 MPa (kgf/cm2) |
綱と鋳鉄 | 2.94 (30) | 5.89 (60) |
チル鋳鉄と鋳鉄 | 3.92 (40) | 7.85 (80) |
綱と砲金(または青銅) | 6.87 (70) | 19.62 (200) |
綱と(リン)青銅 | 14.72 (150) | 58.86 (600) |
綱(生材)と綱(生材) | 2.94 (30) | 9.81 (100) |
焼入れ綱と焼入れ綱 | 6.87 (70) | 19.62 (200) |
焼入れ工具綱と焼入れ工具綱 | 11.77 (120) | 29.40 (300) |
綱とPb基ホワイトメタル | 3.43 (35) | 4.90 (50) |
綱とSb基ホワイトメタル | 5.89 (60) | 9.81 (100) |
焼入れ綱とアルミ系軸受合金 | 4.90 (50) | 9.81 (100) |
焼入れ綱とケルメット | 14.72 (150) | 29.40 (300) |
焼入れ綱とPbメッキケルメット | 19.62 (200) | 34.34 (350) |
焼入れ綱とカドミウム綱 | 19.62 (200) | 34.34 (350) |
焼入れ綱とPbメッキ綱 | 19.62 (200) | 39.24 (400) |
綱と含油軸受け | 2.94 (30) | 7.85 (80) |
参考:
すべり軸受けなどを設計する際、凝着などを起こさないで使用できる面圧の基準として使用して 下さい。
常時使用する場合は標準許容圧力以下になるように設計し、多少の無理は見込みで設計する場合は最大許容圧力を使用する等、使い分けて下さい。
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■金属材料の許容応力表 (参考資料)
材料 |
引張り (N/mm2) |
圧縮 (N/mm2) |
曲げ (N/mm2) |
せん断 (N/mm2) |
ねじり (N/mm2) |
σtal |
σcal |
σbal |
σal |
τ |
a |
b |
c |
a |
b |
a |
b |
c |
a |
b |
c |
a |
b |
c |
軟鋼 ( 〜0.25%C) |
90〜 150 |
60〜 100 |
30〜 50 |
90〜 150 |
60〜 100 |
90〜 150 |
60〜 100 |
30〜 50 |
72〜 120 |
48〜 80 |
24〜 40 |
60〜 120 |
40〜 80 |
20〜 40 |
半硬鋼 ( 0.29〜0.35%C) |
120〜 180 |
80〜 120 |
40〜 60 |
120〜 180 |
80〜 120 |
120〜 180 |
80〜 120 |
40〜 60 |
96〜 144 |
64〜 96 |
32〜 48 |
90〜 144 |
60〜 96 |
30〜 48 |
鋳鋼 |
60〜 120 |
40〜 80 |
20〜 40 |
90〜 150 |
60〜 100 |
75〜 120 |
50〜 80 |
25〜 40 |
48〜 96 |
32〜 64 |
16〜 32 |
48〜 96 |
32〜 64 |
16〜 32 |
鋳鉄 |
30 |
20 |
10 |
90 |
60 |
- |
- |
- |
30 |
20 |
10 |
- |
- |
- |
ニッケル鋼 |
120〜 180 |
80〜 120 |
40〜 60 |
120〜 180 |
80〜 120 |
120〜 180 |
80〜 120 |
40〜 60 |
96〜 144 |
64〜 96 |
32〜 48 |
90〜 144 |
60〜 96 |
30〜 48 |
焼き入れ したばね鋼 |
- |
- |
- |
- |
- |
750 |
500 |
- |
- |
- |
- |
600 |
400 |
- |
錬鉄 |
90 |
60 |
30 |
90 |
60 |
90 |
60 |
30 |
72 |
48 |
24 |
36 |
24 |
12 |
銅(圧延) |
60 |
30 |
- |
40〜 54 |
27〜 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
リン青銅 |
70 |
45 |
- |
60〜 90 |
- |
- |
- |
- |
50 |
32 |
- |
30 |
20 |
- |
青銅 |
30 |
20 |
10 |
30〜 40 |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
黄銅 |
21 |
14 |
- |
40〜 60 |
27 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
参考:
a:静荷重
b:片振れ荷重(荷重が一方向かつ周期的に変化する荷重)
c:両振れ荷重(荷重が両方向かつ周期的に変化する荷重)
注1:表中の数値は衝撃がかからない場合のものであり、衝撃が加わる場合は更に1/2の値とする。
注2:許容応力の定義は
許容応力=破壊応力/安全率
として上記表の許容応力を求めている。
尚、各材料の安全率は下記の通り。
安全率
材料 |
荷重の別 |
a |
b |
c |
鋳鉄 |
4 |
6 |
10 |
軟鋼 |
3 |
5 |
8 |
鋳鋼 |
3 |
6 |
8 |
銅(軟金属) |
5 |
6 |
9 |
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■合金鋼 機械的性質表 (参考資料)
記号 |
旧記号 |
熱処理 (℃) |
引張り試験(4号試験片) |
衝撃試験
(3号試験片) |
硬さ試験 |
焼入れ |
焼もどし |
降伏点
N/mm2
(以上) |
引張強さ
N/mm2
(以上) |
伸び
%
(以上) |
絞り
%
(以上) |
衝撃値
(シャルピー)
J/cm2
(以上) |
硬さ
HB |
SCM415 |
SCM21 |
1次850〜900油冷
2次800〜850油冷
又は925保持後850
〜900油冷 |
150〜200
空冷 |
− |
830 |
16 |
40 |
69 |
235〜321 |
SCM418 |
− |
1次850〜950油冷
2次800〜850油冷
又は925保持後850
〜900油冷 |
150〜200
空冷 |
− |
880 |
15 |
40 |
69 |
248〜331 |
SCM420 |
SCM22 |
1次850〜900油冷
2次800〜850油冷
又は925保持後850
〜900油冷 |
150〜200
空冷 |
− |
930 |
14 |
40 |
59 |
262〜352 |
SCM421 |
SCM23 |
1次850〜900油冷
2次800〜850油冷
又は925保持後850
〜900油冷 |
150〜200
空冷 |
− |
980 |
14 |
35 |
59 |
285〜375 |
SCM430 |
SCM2 |
830〜880 油冷 |
530〜630
急冷 |
685 |
830 |
18 |
55 |
108 |
241〜302 |
SCM432 |
SCM1 |
830〜880 油冷 |
530〜630
急冷 |
735 |
880 |
16 |
50 |
88 |
255〜321 |
SCM435 |
SCM3 |
830〜880 油冷 |
530〜630
急冷 |
785 |
930 |
15 |
50 |
78 |
269〜331 |
SCM440 |
SCM4 |
830〜880 油冷 |
530〜630
急冷 |
835 |
980 |
12 |
45 |
59 |
285〜352 |
SCM445 |
SCM5 |
830〜880 油冷 |
530〜630
急冷 |
885 |
1030 |
12 |
40 |
39 |
302〜363 |
SCM822 |
SCM24 |
1次850〜900油冷
2次800〜850油冷
又は925保持後850
〜900油冷 |
150〜200
空冷 |
− |
1030 |
12 |
30 |
59 |
302〜415 |
SNC236 |
SNC1 |
820〜880 油冷 |
550〜650
急冷 |
590 |
740 |
22 |
50 |
118 |
217〜277 |
SNC415 |
SNC21 |
1次850〜900油冷
2次740〜790水冷
(780〜830油冷) |
150〜200
空冷 |
− |
780 |
17 |
45 |
88 |
235〜341 |
SNC631 |
SNC2 |
820〜880 油冷 |
550〜650
急冷 |
685 |
830 |
18 |
50 |
118 |
248〜302 |
SNC815 |
SNC22 |
1次830〜880油冷
2次750〜800油冷 |
150〜200
空冷 |
− |
980 |
12 |
45 |
78 |
285〜388 |
SNC836 |
SNC3 |
820〜880 油冷 |
550〜650
急冷 |
785 |
930 |
15 |
45 |
78 |
269〜321 |
SNCM220 |
SMCM21 |
1次850〜900油冷
2次800〜850油冷 |
150〜200
空冷 |
− |
830 |
17 |
40 |
59 |
248〜341 |
SNCM240 |
SNCM6 |
820〜870 油冷 |
580〜680
急冷 |
785 |
880 |
17 |
50 |
69 |
255〜311 |
SNCM415 |
SNCM22 |
1次850〜900油冷
2次780〜830油冷 |
150〜200
空冷 |
− |
880 |
16 |
45 |
69 |
255〜341 |
SNCM420 |
SNCM23 |
1次850〜900油冷
2次770〜820油冷 |
150〜200
空冷 |
− |
980 |
15 |
40 |
69 |
293〜375 |
SNCM431 |
SNCM1 |
820〜870 油冷 |
580〜680
急冷 |
685 |
830 |
20 |
55 |
98 |
248〜302 |
SNCM439 |
SNCM8 |
820〜870 油冷 |
580〜680
急冷 |
885 |
980 |
16 |
45 |
69 |
293〜352 |
SNCM447 |
SNCM9 |
820〜870 油冷 |
580〜680
急冷 |
930 |
1030 |
14 |
40 |
59 |
302〜368 |
SNCM616 |
SNCM26 |
1次850〜900空冷
(油冷)
2次770〜830空冷
(油冷) |
100〜200
空冷 |
− |
1180 |
14 |
40 |
78 |
341〜415 |
SNCM625 |
SNCM2 |
820〜870 油冷 |
570〜670
急冷 |
835 |
930 |
18 |
50 |
78 |
269〜321 |
SNCM630 |
SNCM5 |
850〜950 空冷
(油冷) |
550〜650
急冷 |
885 |
1080 |
15 |
45 |
78 |
302〜352 |
SNCM815 |
SNCM25 |
1次830〜880油冷
2次750〜800油冷 |
150〜200
空冷 |
− |
1080 |
12 |
40 |
69 |
311〜375 |
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|
|
■炭素鋼 機械的性質表 (参考資料)
記号 |
熱処理℃ |
熱処理 |
機械的性質 |
焼ならし
(N) |
焼なまし
(A) |
焼入 |
焼もどし |
降伏点
N/mm2
(以上) |
引張強さ
N/mm2
(以上) |
伸び
%
(以上) |
絞り
%
(以上) |
衝撃値
(シャルピー)
J/cm2
(以上) |
硬さ
HB |
S10C |
900〜950
空冷 |
約900
炉冷 |
− |
− |
N |
205 |
310 |
33 |
− |
− |
109〜156 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
109〜149 |
S09CK |
900〜950
空冷 |
約900
炉冷 |
@880〜920
油(水)冷
A750〜800
水冷 |
150〜200
空冷 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
107〜149 |
H |
245 |
390 |
23 |
55 |
137 |
121〜179 |
S12C
S15C |
880〜930
空冷 |
約880
炉冷 |
− |
− |
N |
235 |
370 |
30 |
− |
− |
111〜167 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
111〜149 |
S15CK |
880〜930
空冷 |
約880
炉冷 |
@870〜920
油(水)冷
A750〜800
水冷 |
150〜200
空冷 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
111〜149 |
H |
345 |
490 |
20 |
50 |
118 |
143〜235 |
S17C
S20C |
870〜920
空冷 |
約860
炉冷 |
− |
− |
N |
245 |
400 |
28 |
− |
− |
116〜174 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
114〜153 |
S20CK |
870〜920
空冷 |
約860
炉冷 |
@870〜920
油(水)冷
A750〜800
水冷 |
150〜200
空冷 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
114〜153 |
H |
390 |
540 |
18 |
45 |
98 |
159〜241 |
S22C
S25C |
860〜910
空冷 |
約850
炉冷 |
− |
− |
N |
265 |
440 |
27 |
− |
− |
123〜183 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
121〜156 |
S28C
S30C |
850〜900
空冷 |
約840
炉冷 |
850〜900
水冷 |
550〜650
急冷 |
N |
285 |
470 |
25 |
− |
− |
137〜197 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
126〜156 |
H |
335 |
540 |
23 |
57 |
108 |
152〜212 |
S33C
S35C |
840〜890
空冷 |
約830
炉冷 |
840〜890
水冷 |
550〜650
急冷 |
N |
305 |
510 |
23 |
− |
− |
149〜207 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
126〜163 |
H |
390 |
570 |
22 |
55 |
98 |
167〜235 |
S38C
S40C |
830〜880
空冷 |
約820
炉冷 |
830〜880
水冷 |
550〜650
急冷 |
N |
325 |
540 |
22 |
− |
− |
156〜217 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
131〜163 |
H |
440 |
610 |
20 |
50 |
88 |
179〜255 |
S43C
S45C |
820〜870
空冷 |
約810
炉冷 |
820〜870
水冷 |
550〜650
急冷 |
N |
345 |
570 |
20 |
− |
− |
167〜229 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
137〜170 |
H |
490 |
690 |
17 |
45 |
78 |
201〜269 |
S48C
S50C |
810〜860
空冷 |
約800
炉冷 |
810〜860
水冷 |
550〜650
急冷 |
N |
365 |
610 |
18 |
− |
− |
179〜235 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
143〜187 |
H |
540 |
740 |
15 |
40 |
69 |
212〜277 |
S53C
S55C |
800〜850
空冷 |
約790
炉冷 |
800〜850
水冷 |
550〜650
急冷 |
N |
390 |
650 |
15 |
− |
− |
183〜255 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
149〜192 |
H |
590 |
780 |
14 |
35 |
59 |
229〜285 |
S58C |
800〜850
空冷 |
約790
炉冷 |
800〜850
水冷 |
550〜650
急冷 |
N |
390 |
650 |
15 |
− |
− |
183〜255 |
A |
− |
− |
− |
− |
− |
149〜192 |
H |
590 |
780 |
14 |
35 |
59 |
229〜285 |
参考:
A:焼なまし annealing
N:焼ならし normalize
H:時効処理
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■標準締め付けトルク表(T系列) (参考資料)
参考:トルクを kgf・m に換算するには0.1を、 kgf・cm に換算するには10を、 gf・cm に換算するには104をそれぞれ掛ければ概略の値が求まります。
標準締め付けトルク表(T系列)
ねじの呼び径 |
基準T系列
N・m |
0.5系列
N・m |
1.8系列
N・m |
2.4系列
N・m |
M1 |
0.0195 |
0.0098 |
0.035 |
0.047 |
(M1.1) |
0.027 |
0.0135 |
0.049 |
0.065 |
M1.2 |
0.037 |
0.0185 |
0.066 |
0.088 |
(M1.4) |
0.058 |
0.029 |
0.104 |
0.140 |
M1.6 |
0.086 |
0.043 |
0.156 |
0.206 |
(M1.8) |
0.128 |
0.064 |
0.23 |
0.305 |
M2 |
0.176 |
0.088 |
0.315 |
0.42 |
(M2.2) |
0.23 |
0.116 |
0.41 |
0.55 |
M2.5 |
0.36 |
0.18 |
0.65 |
0.86 |
M3 |
0.63 |
0.315 |
1.14 |
1.50 |
(M3.5) |
1 |
0.5 |
1.8 |
2.40 |
M4 |
1.5 |
0.75 |
2.7 |
3.6 |
(M4.5) |
2.15 |
1.08 |
3.9 |
5.2 |
M5 |
3 |
1.5 |
5.4 |
7.2 |
M6 |
5.2 |
2.6 |
9.2 |
12.2 |
(M7) |
8.4 |
4.2 |
15 |
20.0 |
M8 |
12.5 |
6.2 |
22 |
29.5 |
M10 |
24.5 |
12.2 |
44 |
59 |
M12 |
42 |
21 |
76 |
100 |
(M14) |
68 |
34 |
120 |
166 |
M16 |
106 |
53 |
190 |
255 |
(M18) |
146 |
73 |
270 |
350 |
M20 |
204 |
102 |
370 |
490 |
(M22) |
282 |
140 |
500 |
670 |
M24 |
360 |
180 |
650 |
860 |
(M27) |
520 |
260 |
940 |
1240 |
M30 |
700 |
350 |
1260 |
1700 |
(M33) |
960 |
480 |
1750 |
2300 |
M36 |
1240 |
620 |
2250 |
3000 |
(M39) |
1600 |
800 |
2900 |
3800 |
M42 |
2000 |
1000 |
3600 |
4800 |
(M45) |
2500 |
1260 |
4500 |
6000 |
M48 |
2950 |
1500 |
5300 |
7000 |
(M52) |
3800 |
1900 |
6800 |
9200 |
M56 |
4800 |
2400 |
8600 |
11600 |
(M60) |
5900 |
2950 |
10600 |
14000 |
M64 |
7200 |
3600 |
13000 |
17500 |
(M68) |
8800 |
4400 |
16000 |
21000 |
|
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*参考:T系列の使い分け方の概略をまとめてみました。
一般的な使用には、標準T系列を採用し、適用区分に準じて適宜その他の系列を使うのが良いと思います。
T系列の使用区分
|
基準T系列 |
0.5系列(0.5T) |
1.8系列(1.8T) |
2.4系列(2.4T) |
適用ねじ |
強度区分 |
4.6〜6.6 |
- |
8.8〜12.9 |
10.9〜12.9 |
材質 |
SS、SC |
CR [黄銅]、CB [銅]、AB [アルミ] |
SCr、SNC、SCM |
SCr、SNC、SCM、SNCM |
軸応力(N/mm2) |
標準値 |
210 |
105 |
380 |
500 |
最大〜最小 |
300〜160 |
150〜80 |
540〜290 |
710〜380 |
軸応力(kgf/mm2)
|
標準値 |
25 |
12.5 |
45 |
60 |
最大〜最小 |
36〜19.0 |
18.0〜9.5 |
64〜35 |
86〜46 |
適用区分 |
一般の締め付けトルク。
できる限り、また断りのない限りこの系列を用いる。
|
ねじ、雌ねじ、
締め付け体に
銅、アルミ、
プラスチックなどを
用いた時、
ダイカスト 部品、
プラスチック部品。 |
特殊鋼を用いた強力ねじ 継ぎ手、特にボルトに付加的な動荷重のかかる場合。 |
特殊鋼を用いた強力ねじ継ぎ手、特にボルトに付加的な動荷重のかかる場合。(摩擦接合) |
用途 |
一般 |
電子製品 |
車両、エンジン |
建設 |
識別色 |
無し |
白 |
黄色 |
赤 |
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(07 OFeb 2013)初出
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