設(shè)計(jì)工學(xué)

1、第7章　シール裝置の設(shè)計(jì)技術(shù),★水や空気，潤(rùn)滑油などを扱う機(jī)械で使用される?！锎淼膜圣珐`ル裝置の構(gòu)造と使用方法。,シール（密封裝置）,7.1　シール裝置の概要,ショックアブソーバ,プロペラシャフト,コンプレッサ,★外部から見(jiàn)えないことが多い?！餀C(jī)械の壽命やメンテナンス性などに影響する。,課題①,シール裝置には，靜的シールと動(dòng)的シールがある。それぞれの意味を説明し，特徴を考えなさい。,(1) 靜的シールと動(dòng)的シール,★靜的シール（ガ

2、スケット）と動(dòng)的シール（パッキン）がある。★動(dòng)的シールの方が扱いにくい。,課題②,シールを使用する場(chǎng)合は，周囲の環(huán)境をしっかりと見(jiàn)極めることが重要である。シール裝置の設(shè)計(jì)に必要な周囲環(huán)境について説明しなさい。,(2) シールする流體と周囲の環(huán)境(a) 流體の種類,★気體をシールする方が難しい。★油，ガソリン，海水，薬品などはシール材料が制限される。,油 or 窒素ガス？,海水？,空気，ヘリウム or 水素？,(b) 圧力,★シール

3、の方向（高圧→低圧）。★圧力差が大きいほど厳重なシール裝置が必要。,(c) 溫度,★－40℃以下あるいは數(shù)百℃を越える溫度での使用は難しい。★高速で運(yùn)動(dòng)する動(dòng)的シールなどでは，摩擦熱により溫度が上昇する。,高溫 or 低溫？,(3) シール材料,★ゴム材料は多くのシールに使われている?！锔邷丨h(huán)境では金屬材料が使われる。,ゴム材料,金屬材料,7.2　シート狀ガスケット,★比較的柔らかい材料が使われる。★任意の形狀に仕上げることが比

4、較的簡(jiǎn)単。,シート狀ガスケット,(１) シート狀ガスケットの原理,★ガスケットは，締め付けることにより，弾性変形する。★適度な弾性があること，板材を適度な力で締め付けることが重要！,【補(bǔ)足】液狀ガスケット,液狀ガスケット,★フランジ部やねじ部に塗るだけでシールできる?！飳g際のエンジンの組立時(shí)にも使用されることがある。,課題③,シート狀ガスケットを使用する際の注意事項(xiàng)をまとめなさい。,(2) 設(shè)計(jì)時(shí)の注意事項(xiàng)(a) 均等な締め付け,

5、★ねじの位置や本數(shù)に気をつける！,(b) ガスケットの材料と締め付け力,★金屬→強(qiáng)い締め付け力（ねじを増やす，接觸面を小さく???）。★非金屬→比較的弱い締め付け力。,ゴム材料などでは，締め付けすぎると，変形する！,(c) 組立精度,★柔らかいガスケットは，高い組立精度が望めない！,課題④,実際の機(jī)械によく使われているＯリングの形狀を図示しなさい。また，Ｏリングの特徴をまとめなさい。,7.3?。膝辚螗?★斷面が円形（Ｏ形）をした合成ゴ

6、ム製のリング?！锉容^的安価★多様な寸法がそろっている?！锪黧wの種類，靜的?動(dòng)的に関わらず，様々な機(jī)械に使われている。,Ｏリング,(1) Ｏリングの裝著方法,★Ｏリングは「溝」に裝著される！,(a) 外面への裝著,★最も簡(jiǎn)単！,外面への裝著例,(b) 端面への裝著,★機(jī)械の寸法や構(gòu)造の制限を受ける場(chǎng)合，端面に裝著することがある。,端面への裝著例,【補(bǔ)足】 端面の溝加工,★寸法精度を出しづらい？,端面の溝加工（旋盤）,(c) 內(nèi)面への

7、裝著,★溝の加工が難しい！,內(nèi)面への裝著例,【補(bǔ)足】 內(nèi)面の溝加工,★寸法を測(cè)れない？,內(nèi)面の溝加工（旋盤）,(2) 設(shè)計(jì)時(shí)の注意事項(xiàng)(a) Ｏリング溝の寸法,★カタログに記載されている通りにOリング溝の寸法許容差を指定する。,(b) 傷の防止,★Oリングや部品の脫著時(shí)に傷をつけやすい?！锸证拭嫒·昙庸い匾?(c) 溝部の表面粗さ,★シール面は滑らかな表面粗さにする！★運(yùn)動(dòng)用の方が高い表面粗さ精度が要求される。,運(yùn)動(dòng)用および

8、固定用（円筒面）,固定用（平面）,課題⑤,下図に示す水密ケースを設(shè)計(jì)する。Ｏリングのカタログ（別紙）を參照し，フタの部品図を作図しなさい（フリーハンド可，図面の縮尺は問(wèn)わない，図枠および材質(zhì)は不要）。,下図に示す水密ケースを設(shè)計(jì)する。Ｏリングのカタログ（別紙）を參照し，フタの部品図を作図しなさい（フリーハンド可，図面の縮尺は問(wèn)わない，図枠および材質(zhì)は不要）。,,Oリング，ボルトの図は不要！,フタだけを抜き出す！,図形の基本,中心線,第三

9、角法（二面図）,線種の使い分け,Oリングの選定,外徑47mmを選定,Oリングの選定,外徑47mmを選定,Oリングの選定,外徑47mmを選定,,,,,,,呼び番號(hào)S44を使用！,フタの寸法ではない！,寸法記入,3箇所に寸法公差,その他の寸法記入も必要,穴あけ,M3ではなく，貫通穴,穴あけ,M3ではなく，貫通穴,表面粗さ,,シール面に表面粗さ記號(hào),回答例,7.4　オイルシール,課題⑥,オイルシールの構(gòu)造を図示し，特徴をまとめなさい。,(1)

10、 オイルシールの構(gòu)造,★ゴム材料のくさび狀のリップがある。★ばねにより，リップ先端を軸の表面に押し付けている。★金屬板によって外周部を補(bǔ)強(qiáng)している形式が多い。,(2) オイルシールの寸法,★主要寸法（取付寸法）はJISによって規(guī)格化されている。,オイルシールの寸法（JIS B2402より一部抜粋）,(3) 設(shè)計(jì)時(shí)の注意事項(xiàng)(a) 傷の防止,★オイルシールを脫著する際に傷をつけやすい。★部品の穴部や軸部に十分な面取り加工が必要！,

11、(b) ハウジング穴の寸法,★ハウジング內(nèi)徑のはめあい（寸法公差）。★ハウジング內(nèi)面の表面粗さ?！锩嫒·瓴郡伪砻娲证怠?(c) 軸の寸法と表面粗さ,★軸のはめあい（寸法公差）や表面粗さ，表面硬さも使用するオイルシールの形式や狀態(tài)に合わせる。,リップの摩耗が大きくなる。,適切な軸が使用されないと???,軸を傷つける。,シール性が保たれない。,,(4) 軸心,★オイルシールは荷重を受けることはできない！★オイルシールを使用する場(chǎng)合は軸

12、受と併用する?！镙Sとオイルシールの軸心を正確に合わせる。,7.5　シール裝置の使用例,実験用スターリングエンジン,(1) Ｏリングの使用例,★靜的シールとして使用。★高溫部では使えない！,(2) メカニカルシール,★高い圧力差の動(dòng)的シールとして使用できる！,メカニカルシール,★メカニカルシールの構(gòu)造,★シール面をばねの力で押し付けることで密封している。,メカニカルシール,★メカニカルシールの潤(rùn)滑,★焼き付きや摩耗を防止するため，潤(rùn)滑

13、油を供給する。,(3) ピストンリング,★PTFE（テフロン）製の分割式ピストンリングを使用。,ピストンリング,(4) リップシール,★リップを軸に押し付けて密封?！颬TFE製のリップシールを使用。,リップシール,(5) 配管のシール,★市販されている配管部品を使用,課題⑦,船には，室內(nèi)への水の侵入を防ぐための段差付きのドアがある（右図）。これは船の安全を保つために必要不可欠であるが，同時(shí)に車いす利用者や高齢者の大きな障害となっている