リニアアクチュエータ推力計算
トルク1 N·mのモーターでリード5 mmのねじを効率0.9で回すと、推力は1000 Nを超えます。トルク、リード、効率を入れるだけで、アクチュエータの軸方向の力が分かります。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- トルク
- 1
- ねじのリード
- 0.005
- 効率
- 0.9
- 階級
- 1,130.97335529 N
このリニアアクチュエータ推力計算機は、送りねじまたはボールねじアクチュエータの軸方向出力をニュートンで返します。入力は駆動系の三量、すなわちニュートンメートルのモータトルク、一回転あたりメートルのねじリード、無次元分数の伝達効率です。一回転でトルクの二π倍が力かけるリードに変わる仕事収支を用い、摩擦・歯車・ナット損失を無視しないよう効率でスケールします。エンジンは完全に決定的です。ジャックスクリューの寸法決めやデータシート確認ではブラウザで無料でお使いください。
回転がまっすぐな推力に変わるしくみ
回転モータがねじを回し、そのねじ上のナットが回転を直線の押し引きに変えます。一回転でモータはトルクかける二πラジアンの仕事を渡し、ナットはリード一つ分進み、軸力はそのリードかける力の仕事をします。効率は有用な軸方向仕事とモータ仕事の比なので、整理するとここで使う閉じた形、すなわち力は二πかける効率かけるトルクをリードで割ったものになります。
リードは一回転あたりの軸方向移動であり、多条ねじのピッチを逆に数えたものでも、ミリメートルのラベルが残ったミリメートル値でもありません。一回転五ミリメートルは 0.005 メートルで、5 を送ると力を千倍過小評価します。
効率は分数で、滑り式 Acme や台形ねじでは 0.3 から 0.5、控えめな減速機付きボールねじでは 0.85 から 0.95 が典型です。九十パーセントは 0.9 であり 90 ではありません。力はトルクと効率に線形に増え、リードが粗くなると減ります。
トルクを二倍にすると推力は二倍、リードを二倍にすると同じモータでは推力は半分です。消滅または符号反転したリードは力を無限大にするかねじ幾何を逆にし、ゼロや負の効率は駆動系がエネルギーを作るか受け取り以上を捨てると主張するので、無限大を出す代わりに失敗します。次の問いが座屈や過熱なら、ご自身の柱座屈やデューティサイクル検査と組み合わせてください。
入力契約、応答の形、エラーの扱い
ねじリードは厳密に正でなければなりません。ゼロや負のリードはこのモデルでは物理的ならせん送りではないからです。効率は厳密に正かつ高々 1 でなければなりません。
ゼロや負の効率は拒否され、1 を超える値は誤って送られたパーセントであることがほとんどで、推力を九十倍する代わりに本計算機は拒否します。トルクはゼロでもよく、そのときは力はゼロです。負でもよく、逆回転や引き込みトルクをモデルし、同符号の力になります。
大きさの上限は、病的なテラニュートンメートル級モータとキロメートル級リードが隔離算術をオーバーフローさせるのを防ぎつつ、授業用ミリメートルねじと通常の産業用ジャッキはカバーします。検証失敗は残高を消費しません。宿題確認、LMS プラグイン、エッジワーカーが再現可能になります。
アクチュエータの推力が必要になる場面
機械設計の教室や個別指導の基盤は、学習者が任意のトルク・リード・効率についてニュートン結果を、ミリメートルとメートルを混同せず二πの回転から並進への換算も忘れずに確認できるようにリニアアクチュエータ推力計算機を使います。試験問題の生成器には、ゼロのリードや負の効率を誤りとして扱う決定的なオラクルが必要です。
無限大を静かに返して欠陥のある採点が成功とみなす事態を避けるためです。自動化技術者は、本解析基準で電動シリンダ、昇降ねじ、プレス用アクチュエータを寸法決めしてから、モータを買ったりベンダ表を開いたりします。検証失敗は残高を消費しません。
トルクはニュートンメートルのまま、ミリメートルリードはメートルへ換算し、効率は分数で送ってください。宿題、CAD プラグイン、エッジワーカー向けに、自前の多体ダイナミクスソルバーを立てなくても再現可能なニュートンが得られます。
保持ブレーキ、柱座屈、反射慣性はこの恒等式の外ですので、数値は完全なアクチュエータ選定報告ではなく古典的な仕事収支推力として扱ってください。
活用例
電動シリンダとジャックスクリューの寸法決め
カタログのトルク、リード、駆動系効率からボールねじまたは Acme アクチュエータの軸推力を見積もり、モータ購入やベンダ表を開く前に確認します。
ノートと CAD フィクスチャ
多体ダイナミクスライブラリを取り込まずに、校正スクリプトで T、L、η から再現可能なニュートン力を固定します。
よくある質問
リニアアクチュエータの力はどう計算しますか？
有限のトルク T（N·m）、正のねじリード L（メートル毎回転）、1 以下の正の効率 η を送ってください。
ねじリードや効率がゼロまたは負だとどうなりますか？
ゼロや負のリードは一回転あたりの物理的送りではなく、ゼロや負の効率は物理的な駆動系ではありません。それらの失敗は課金されません。
ねじリードはミリメートルですか、メートルですか？
入力は一回転あたりの SI メートルです。5 mm のリードは呼ぶ前に 0.005 へ換算してください。5 を送ると力を千倍過小評価します。
効率はパーセントですか、分数ですか？
無次元分数を (0, 1] で送ってください。九十パーセントは 0.9 です。1 を超える値は拒否され、パーセントが 90× の乗数として黙って扱われないようにします。
台形ねじとボールねじでは効率をいくつにすればよいですか？
すべりの台形ねじは一般に0.3から0.5、控えめな減速機付きのボールねじは0.85から0.95が目安です。分数で入力してください。推力は効率に比例して大きくなります。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/linear-actuator-force \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"torque":1,"screw_lead":0.005,"efficiency":0.9}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/linear-actuator-force", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"torque": 1,
"screw_lead": 0.005,
"efficiency": 0.9
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/linear-actuator-force",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"torque": 1,
"screw_lead": 0.005,
"efficiency": 0.9
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/linear-actuator-force", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"torque":1,"screw_lead":0.005,"efficiency":0.9}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"torque":1,"screw_lead":0.005,"efficiency":0.9}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/linear-actuator-force", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"torque": 1,
"screw_lead": 0.005,
"efficiency": 0.9
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.linear_actuator_force",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
制限
max_abs_torque | 1000000000000 |
max_abs_screw_lead | 1000 |
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
リードと効率が厳密に正であることを要求し、ゼロや負を invalid_input で拒否し、通信も時計も乱数発生器も呼びません。第一原理から機械設計式をやり直さずに再現可能なニュートンフィクスチャが必要なスクリプトでは、成功したリクエストごとに $0.002 の API をご利用ください。
送りねじアクチュエータにおける F = 2π η T / L の意味
ペイロードは三入力をエコーし、ニュートンで力を報告し、ノートが数値の横に恒等式を引用できるよう方法をリードねじ仕事とタグ付けします。本エンドポイントは軸力のみを計算します。
入力契約、応答の形、エラーの扱い
必須フィールド三つを含む JSON 本体を POST してください。torque はニュートンメートルのモータトルク T、screw_lead は一回転あたりメートルの軸方向移動 L、efficiency は駆動系分数 η です。各フィールドは JSON 数でも数値文字列でも構いません。別名の T と motor_torque と input_torque、lead と L と lead_m、eta と η と drivetrain_efficiency を受け付けるので、実験ノートや CAD 出力は列名を変えずに対応できます。欠落フィールド、空文字、有限でない値は、フィールド名を付けた invalid_input で失敗します。成功時、本体は torque、screw_lead、efficiency をエコーし、ニュートンの force を報告し、formula F = 2π·η·T / L、method lead_screw_work、unit N を含めます。リクエストは端から端まで SI のままにし、ミリメートル図面とパーセントデータシートは呼ぶ前に換算し、ニュートン値をテストに固定してください。
リニアアクチュエータ推力 API が役立つ場面
実装は純粋な parse のティア A であるため、成功した呼び出しは毎回、公開されている基本料金 $0.002 であり、モデルトークンも外向き通信もありません。
連携の活用例
宿題と試験の確認
モータトルク、一回転あたりメートルのねじリード、効率を入力し、ニュートン結果を手計算と比べ、リードや効率がゼロまたは負のときは明確な invalid_input を受け取ります。
技術的な質問
リニアアクチュエータ推力計算機の料金は？
ブラウザツールは無料です。API リクエストは成功した呼び出しごとに $0.002 の前払い KIT 残高を使い、無効な入力は課金されません。