JP2527552B2 - 機械系固有振動数の調整方法 - Google Patents

機械系固有振動数の調整方法

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JP2527552B2
JP2527552B2 JP5260587A JP5260587A JP2527552B2 JP 2527552 B2 JP2527552 B2 JP 2527552B2 JP 5260587 A JP5260587 A JP 5260587A JP 5260587 A JP5260587 A JP 5260587A JP 2527552 B2 JP2527552 B2 JP 2527552B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion

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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は機械系の特に共振を回避するためになされる
固有振動数の調整方法に関する。
(従来の技術) 例えば立軸ポンプのように、上端にモータ(駆動源)
を配置し、その下側に、回転軸を取り囲みかつ流体を吸
い揚げる揚水管を上下のフランジで一体結合した機械系
において、前記モータの運転時に機械回転数と系の固有
振動が一致した場合、共振現象を起すことが知られてい
る。
従来、前記共振現象を回避する対策として、系の固有
振動数を調整する方法が採られ、固有振動数の調整は上
下フランジの結合を小さくして系の剛性を低くさせるこ
とによってなされている。
即ち、第4図に示すように、下フランジAと上フラン
ジBとの対向面側に複数の凹部Cを円周方向等間隔に形
成し、各凹部Cに下フランジAの上面よりも若干突出す
るスペーサDを嵌め込んでビスにて固定し、スペーサD
の上面に上フランジBの下面を当接させた状態でボルト
(図示せず)にて両フランジA,Bを締付ける第1の方法
が提供されている。
この方法によれば、上下フランジA,Bの対向面が全面
一様に当接することがなく、複数個のスペーサDの上面
が上フランジBの下面に当接する。つまり、当接面を小
さくして、系の剛性を低くすることによって固有振動数
を調整している。
また、上下フランジA,Bを締付けるボルトの数を減ら
して系の剛性を低くする第2の方法、ボルトの締結トル
クを小さくして系の剛性を低くする第3の方法、系の肉
厚を再加工により薄くしてその剛性を低くする第4の方
法等が提供されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、前記従来の第1の方法では、現地でスペーサ
を嵌め込む場合にモータ等の重量物を吊り揚げて上フラ
ンジAと下フランジBとを一旦分離させるためのクレー
ンやレッカー等の揚げおろし装置を必要とし、調整作業
がきわめて大掛りかつ煩雑になる。また、前記第2の方
法では、ボルト数を減らすことで不必要になった上フラ
ンジのボルト孔および下フランジのねじ孔を、そのまま
で放置しておくと、メンテナンス時等において、不必要
なボルト孔およびねじ孔に対して間違ってボルト締めが
なされる。折角の固有振動数調整がメンテナンス後に損
なわれるおそれがあり、前記不必要になってボルト孔お
よびねじ孔を埋めもどさなければならない。しかも、こ
れらの埋めもどし作業に綿密に行うためには、現地から
一旦組立工場へ搬入しなければならない煩わしさがあ
る。
さらに、前記第3の方法では現地におけるボルトの締
結トルク管理がきわめて困難であり、この場合も現地か
ら一旦組立工場へ搬入しなければならない煩わしさがあ
る。そして、前記第4の方法では、現地においてこれを
全く行うことができず、一旦工場へ搬入する必要がある
上、余分な加工を施さなければならず、作業性がきわめ
て悪い等の問題点を有している。
本発明はこのような従来技術の背景に鑑みてなつれた
もので、クレーンやレッカー等の揚げおろし装置を必要
とせず、現地から工場への搬入の手間を省き、しかも、
ボルトによる締結状態の見かけを変えることなく容易に
系の剛性を低くしてその固有振動数を調整できる機械系
固有振動数の調整方法を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明に係る機械系固有振動数の調整方法は、上記目
的を達成するため、第1に、下フランジに形成したねじ
孔に押えボルトの下端部に形成した雄ねじ部をねじ込
み、上フランジを前記押えボルトの頭部下面で押圧し、
前記雄ねじ部と頭部との間に形成した押えボルトのスト
レート胴部を上フランジに形成した胴部嵌合孔に嵌合さ
せた結合部が複数設けられ、その複数の結合部の中から
選択して前記押えボルトに代え、前記押えボルトのスト
レート胴部より軸方向の長さが長いストレート胴部を有
する押えボルトを前記下フランジのねじ孔にねじ込み、
その押えボルトのストレート胴部の下端段差面を下フラ
ンジの上面に干渉させ、その押えボルトの頭部下面と上
フランジとの間に隙間を形成するようにしたものであ
る。
また、本発明に係る機械系固有振動数の調整方法の第
2は、下フランジに形成したねじ孔に押えボルトの下端
部に形成した雄ねじ部をねじ込み、上フランジを前記押
えボルトの頭部下面で押圧し、前記雄ねじ部と頭部との
間に形成した押えボルトのストレート胴部を上フランジ
に形成した胴部嵌合孔に嵌合させ、さらに前記上フラン
ジの胴部嵌合孔の上端部には座ぐり部が形成された結合
部が複数設けられ、その複数の結合部の中から選択して
前記押えボルトに代え、前記押えボルトのストレート胴
部より軸方向の長さが長いストレート胴部を有する押え
ボルトを前記下フランジのねじ孔にねじ込み、その押え
ボルトのストレート胴部の下端段差面を下フランジの上
面に干渉させ、その押えボルトの頭部とストレート胴部
との間に形成した頸部を前記座ぐり部に干渉させて、そ
の押えボルトの頭部下面と上フランジとの間に隙間を形
成するようにしたものである。
(作用) 第1の発明においては、押えボルトのストレート胴部
下端段差面が下フランジに干渉し、押えボルトの頭部下
面と上フランジとの間に隙間が形成され、これによって
上下フランジの結合力が弱められて系の剛性を低下さ
せ、固有振動数が調整される。
また、第2の発明においては、押えボルトのストレー
ト胴部下端段差面が下フランジに干渉し、かつ押えボル
トの頸部が上フランジの座ぐり部に干渉し、これによっ
て押えボルトの頭部下面と上フランジとの間に隙間が形
成されて、上下フランジの結合力が弱められ、系の剛性
が低下して、固有振動数が調整される。
(実施例) 第1図は機械系の下フランジ1に形成したねじ孔1aに
押えボルト2の下端雄ねじ部21をねじ込み、ボルト頭部
22と雄ねじ部21との間に形成した雄ねじ部21よりも大径
のストレート胴部23を上フランジ3の胴部嵌合孔3Aに密
に嵌合し、ストレート胴部23の下端段差面23Aが下フラ
ンジ1の上面から離れた状態を呈して、ボルト頭部22の
下面を胴部嵌合孔3Aの上端部周辺に形成した凹部4の底
面4Aに押圧させた結合部Pを示し、上下フランジ1,3の
周方向等間隔に複数(例えば8個)設けられている。
このように結合された機械系において、上フランジ3
側に搭載されている駆動源(図示せず)を運転した場
合、駆動系、保持系等の各系に固有振動が生じ、これに
伴い共振現象が起る。
このように、共振現象が発生した場合には、前記複数
の結合部Pの中から選択して所定数(例えば2〜4個
所)の結合部の押えボルト2を抜き取る。そして、最大
限に固有振動数を変化させたい場合は、第2図に示すよ
うに、第1図の押えボルト2よりもストレート胴部23の
軸方向の長さが若干長寸の押えボルト2Aを用意し、この
ボルト2Aの下端雄ねじ部21を下フランジ1のねじ孔1aに
ねじ込んでストレート胴部23の下端段差面23Aを下フラ
ンジ1の上面に干渉させ、ボルト頭部22の下面と凹部4
の底面4Aとの間に、凹部4の深さ寸法ho以内に相当する
高h1を有する隙間5を形成した結合状態とする。
このような結合状態であれば、これら結合部分におい
て、上下フランジ1,2を強固に圧着させていた結合力は
著しく弱められ、系の剛性が低下する。したがって、各
系の固有振動数が調整され、結果的に共振現象を回避で
きる。しかも、前記隙間5の高さh1を凹部4の深さ寸法
ho以内に設定しているから、見かけ上は第1図のボルト
締結状態と何ら変わることがなく、異和感を与えない。
他方、第1図の状態において、共振現象が発生した場
合に、押えボルト2を完全にゆるめるほどの変化が不要
である時や、位置決めのため少しは締め付けておきたい
時には、前記実施例の場合と同様にまず押えボルト2を
抜き取る。そして第3図に示すように、第1図の押えボ
ルト2よりもストレート胴部23の軸方向の長さが若干長
寸であって、しかも該ストレート胴部23と頭部22との間
に、頭部側に拡径されるテーパ状の頸部24を形成した押
えボルト2Bを用意し、このボルト2Bの下端雄ねじ部21を
下フランジ1のねじ孔1aにねじ込んでストレート胴部23
の下端段差面23Aを下フランジ1の上面に干渉させ、か
つ予め形成しておいた胴部嵌合孔3Aの上端部の座ぐり部
3aに前記テーパ状の頸部24を干渉させ、ボルト頭部22の
下面と凹部4の底面4aとの間に、凹部4の深さ寸法h0
内に相当する高さh1を有する隙間5を形成した結合状態
とする。
このような結合状態であれば、これら結合部分におい
て、上下フランジ1,2を強固に圧着させていた結合力が
弱められ、系の剛性が低下する。したがって、各系の固
有振動数が調整され、結果的に共振現象を回避できる。
しかも、前記実施例と同様に、隙間5の高さh1を凹部4
の深さ寸法h0以内に設定しているから、見かけ上は第1
図のボルト締結状態と何ら変えることがなく、異和感を
与えない。
(発明の効果) 以上のように、本発明によれば、現地において押えボ
ルトを交替するという簡単な作業によって見かけをかえ
ることなく上下フランジの結合力を弱めて系の剛性を低
下させることができるから、固有振動数の調整が頗る容
易となる。
また、押えボルトの頸部を上フランジの胴部嵌合孔の
上端部の座ぐり部に干渉させ、かつ押えボルトのストレ
ート胴部の下端段差面を下フランジに干渉させるように
すると、固有振動数を大きく調整する必要がない場合
や、位置決めのため押えボルトをある程度締付けておき
たい場合などに、好適となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は調整前の結合状態の一部を示す断面図、第2図
は本発明の一実施例を示す断面図、第3図は本発明の他
の実施例を示す断面図、第4図は従来例の断面図であ
る。 P……結合部 1……下フランジ 1a……ねじ孔 2,2A,2B……段付き押えボルト 21……雄ねじ部 22……頭部 23……胴部 24……テーパ状の頸部 3……上フランジ 3A……胴部嵌合孔 3a……座ぐり部 4……凹部 4A……凹部の底面 5……隙間 h0……凹部の深さ h1……隙間の高さ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下フランジに形成したねじ孔に押えボルト
    の下端部に形成した雄ねじ部をねじ込み、上フランジを
    前記押えボルトの頭部下面で押圧し、前記雄ねじ部と頭
    部との間に形成した押えボルトのストレート胴部を上フ
    ランジに形成した胴部嵌合孔に嵌合させた結合部が複数
    設けられ、その複数の結合部の中から選択して前記押え
    ボルトに代え、前記押えボルトのストレート胴部より軸
    方向の長さが長いストレート胴部を有する押えボルトを
    前記下フランジのねじ孔にねじ込み、その押えボルトの
    ストレート胴部の下端段差面を下フランジの上面に干渉
    させ、その押えボルトの頭部下面と上フランジとの間に
    隙間を形成するようにしたことを特徴とする機械系固有
    振動数の調整方法。
  2. 【請求項2】下フランジに形成したねじ孔に押えボルト
    の下端部に形成した雄ねじ部をねじ込み、上フランジを
    前記押えボルトの頭部下面で押圧し、前記雄ねじ部と頭
    部との間に形成した押えボルトのストレート胴部を上フ
    ランジに形成した胴部嵌合孔に嵌合させ、さらに前記上
    フランジの胴部嵌合孔の上端部には座ぐり部が形成され
    た結合部が複数設けられ、その複数の結合部の中から選
    択して前記押えボルトに代え、前記押えボルトのストレ
    ート胴部より軸方向の長さが長いストレート胴部を有す
    る押えボルトを前記下フランジのねじ孔にねじ込み、そ
    の押えボルトのストレート胴部の下端段差面を下フラン
    ジの上面に干渉させ、その押えボルトの頭部とストレー
    ト胴部との間に形成した頸部を前記座ぐり部に干渉させ
    て、その押えボルトの頭部下面と上フランジとの間に隙
    間を形成するようにしたことを特徴とする機械系固有振
    動数の調整方法。
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