設計中に参照する実務計算をまとめたカテゴリです。途中式と根拠を確認しながら計算できることを目指しています。
軸、モーター、搬送機構など、設計工程で繰り返し必要になる計算を、結果だけでなく計算式・単位・適用条件とあわせて確認できるようにします。各項目は、実装済みの計算ツールではなく、確認すべき内容の整理です（トルク計算・軸径計算は計算機として公開済みです）。
主な入力値：出力(kW)・回転速度(rpm)、または力(N)・腕の長さ(m)。使い道：モーター選定や軸強度計算の入力値。注意：定格出力・定格回転速度を入れた場合のみ、結果は定格トルクに相当します。この計算だけでは決定できないこと：加速トルクや軸の強度そのものは別途確認が必要です。
主な入力値：直径（mmまたはm）、回転速度（r/min）、または周速度（mm/s・m/s・m/min）。使い道：プーリ・ローラ・車輪等の外周速度と回転速度の初期検討。注意：滑りのない理想条件での幾何学的な換算です。この計算だけでは決定できないこと：モータ選定、減速比、滑り、伝達効率は別途確認が必要です。
主な入力値：伝達トルク（N·mまたはN·mm）、許容せん断応力（MPa）。使い道：軸径の初期選定、既存軸の妥当性確認。注意：ねじり単独の簡易式であり、キー溝や段差による応力集中は反映されません。この計算だけでは決定できないこと：曲げ応力との合成、疲労強度の評価、安全率の具体的な値は別途必要です。
主な入力値：伝達トルク、軸の断面形状（中実・中空）、外径・内径。使い道：許容応力との比較による強度確認。注意：中実丸軸の基本式であり、切欠き部は応力集中係数が別途必要です。この計算だけでは決定できないこと：繰返し荷重下の疲労寿命は求まりません。
主な入力値：支持条件・荷重条件、梁の長さL、集中荷重Pまたは等分布荷重w、縦弾性係数E、断面二次モーメントI、断面係数Z（I・Zは断面特性計算から転記）。使い道：許容応力との比較、たわみ量の確認。注意：単一区間・単一荷重の基本式であり、連続梁・不静定梁・複数荷重には対応しません。この計算だけでは決定できないこと：曲げとねじりの合成応力は別途確認が必要です。
主な入力値：曲げ応力、ねじり応力、評価する強度理論（最大せん断応力説など）。使い道：単独の応力では判断できない複合荷重下の強度確認。注意：採用する強度理論によって評価結果が変わります。この計算だけでは決定できないこと：疲労限度線図を用いた寿命評価は別途必要です。
主な入力値：許容応力、想定荷重条件（静荷重・繰返し荷重・衝撃荷重）。使い道：各種強度計算の合否判定基準。注意：荷重条件が厳しくなるほど大きい安全率が必要になり、具体的な数値は条件依存です（一般的な目安として、静荷重で3程度、繰返し荷重で5程度、衝撃荷重や人命に関わる用途ではさらに高い値が使われる例がありますが、規格・社内基準の確認が必要です）。この計算だけでは決定できないこと：分野・規格ごとの標準安全率は個別に確認してください。
主な入力値：負荷トルク、回転速度、加減速時間、運転パターン。使い道：モーター選定の初期候補の絞り込み。注意：定常負荷だけでなく起動・加速時の負荷も考慮が必要です。この計算だけでは決定できないこと：最終的な機種決定はメーカー選定ツール・仕様書の確認が必要です。
主な入力値：慣性モーメント、目標加減速時間、回転速度の変化量。使い道：モーター容量選定時の負荷トルクへの上乗せ分。注意：慣性モーメントの見積り誤差がそのまま結果に影響します。この計算だけでは決定できないこと：慣性モーメント自体は別途計算・確認が必要です。
主な入力値：質量（g・kg）、形状（質点・円柱・円環・棒・薄板）、寸法（mm・m）。使い道：加速トルク計算やモーター軸換算慣性の算出における入力値。注意：単一物体を対象とし、平行軸の定理には対応しますが、複数部品の自動合算には対応しません。この計算だけでは決定できないこと：モータ軸換算慣性、減速比の反映、慣性比判定、加速トルク、モータ容量選定は別途確認が必要です。
主な入力値：断面形状、寸法（mm・m）。使い道：曲げ応力計算の断面係数入力値、断面二次モーメントの初期検討。注意：対称断面のみを対象とし、複数形状を組み合わせた合成断面の自動合算には対応しません。この計算だけでは決定できないこと：曲げ応力そのもの、非対称断面、せん断中心、丸軸以外のねじり定数は別途確認が必要です。
主な入力値：伝達動力、回転速度、プーリー径、巻き付け角。使い道：ベルト形式・サイズの初期選定。注意：ベルトは摩擦伝動のため、適正張力の維持が前提です。この計算だけでは決定できないこと：経年による伸び・スリップの管理はメーカー資料の確認が必要です。
主な入力値：伝達動力、回転速度、スプロケット歯数、チェーンピッチ。使い道：チェーン形式・サイズの初期選定。注意：チェーンは確実伝動ですが初期伸び・給油条件の管理が必要です。この計算だけでは決定できないこと：疲労・摩耗による交換時期の判断はメーカー資料の確認が必要です。
主な入力値：換算したい数値、入力単位、出力単位（物理量の種類ごとに選択）。使い道：図面・仕様書・メーカー資料間で単位系が混在する場合の概算換算。注意：質量流量↔体積流量、標準状態ガス流量など、密度や基準状態が必要な換算は対象外です。この計算だけでは決定できないこと：法定計量・取引証明・校正証明の代替にはなりません。
主な入力値：締付けトルクまたは目標軸力、ボルト呼び径、トルク係数K。使い道：締付けトルクの設定確認、軸力の概算確認。注意：トルク係数Kのばらつきが軸力・トルクの推定値に大きく影響します。この計算だけでは決定できないこと：強度区分からの許容軸力算定、疲労強度・繰返し外力下の緩み評価は規格確認が必要です。
主な入力値：動等価荷重P、基本動定格荷重C、回転速度。使い道：軸受形式・サイズが要求寿命を満たすかの確認。注意：基本式はL10=(C/P)^p（玉軸受はp=3、ころ軸受はp=10/3）で、L10は信頼度90%の目安であり寿命を保証する値ではありません。この計算だけでは決定できないこと：潤滑・温度・汚染条件を考慮した補正寿命は、メーカー資料の確認が必要です。
主な入力値：荷重、目標たわみ量、ばねの形状・材質。使い道：ばね形式・仕様の初期選定。注意：繰返し荷重下では疲労限度の確認が必要です。この計算だけでは決定できないこと：座屈・共振の評価は別途確認が必要です。
主な入力値：搬送物質量、搬送速度、摩擦係数、傾斜角度。使い道：駆動モーター容量検討の入力値。注意：始動時の負荷は定常運転時より大きくなる場合があります。この計算だけでは決定できないこと：詳細な確認項目はコンベア設計インデックス（下記リンク）を参照してください。
主な入力値：初期長さL0（mm）、線膨張係数α（1/℃）、初期温度T0・最終温度T1（℃）。使い道：加熱・冷却時の寸法変化の初期検討、すきま設計の確認。注意：拘束のない自由膨張のみを対象とし、拘束時の熱応力は計算しません。この計算だけでは決定できないこと：拘束条件下の熱応力、複合材の挙動は別途確認が必要です。
出力・回転速度、または力・腕の長さからトルクを計算します。
直径と回転速度から周速度を求める、または直径と周速度から回転速度を逆算します。
質点、円柱・円環、棒、薄板等の質量慣性モーメントを求め、平行軸の定理を適用します。
長方形・円形・中空長方形・中空円形の断面積・図心・断面二次モーメント・断面係数を計算します。
単純支持梁・片持ち梁の中央集中荷重・等分布荷重に対する最大曲げ応力・最大たわみ・支点反力を計算します。
初期長さ・線膨張係数・温度変化から、自由膨張時の温度差・長さ変化・変化後長さを計算します。
コンベア設計の確認項目の索引です。計算機能は今後追加予定です。
伝達トルクと許容せん断応力から、中実丸軸の必要軸径を計算します。
締付けトルク・ボルト呼び径・トルク係数から、軸力または締付けトルクを概算換算します。
長さ・面積・体積・質量・力・圧力・トルク・速度・回転速度・体積流量・温度・仕事率を単位換算します。