【無料DL】機械設計で使えるExcel自動計算ツール集|軸強度・ねじり・合成応力を一括確認

機械設計で必須のEXCEL計算シート 設計者のためのノート

Excel自動計算ツール集

機械設計者のための「計算ミスを防ぐ」実務用ツールまとめ

機械設計の現場では、

  • 計算は合っているはずなのに、レビューで指摘される
  • 手計算や電卓計算で、符号や単位ミスが起きる
  • 設計変更のたびに、同じ計算を何度もやり直す

といった悩みがつきものです。

そこで本記事では、
設計現場で「実際に使える」ことを重視して作成した Excel自動計算ツール をまとめて公開します。

✔ 設計中の即確認
✔ レビュー時の根拠説明
✔ 若手設計者の教育用
✔ 設計変更時の再計算

に、そのまま使える内容です。


Excel自動計算ツール集の特徴

本ツール集は、以下の点を重視して作成しています。

  • 数式が見える(ブラックボックス化しない)
  • 入力 → 自動計算 → OK/NGが一目で分かる
  • 設計報告書・レビュー資料へ転記しやすい
  • JIS・設計実務で一般的な式を使用

単なる「計算だけのExcel」ではなく、
設計判断を助けるためのツールです。


収録Excelツール一覧

📊 ツール①

ねじ・ボルト計算ツール

対応内容

  • ねじ呼び径(M3〜M30)
  • 有効断面積
  • 引張荷重
  • 軸力計算
  • 締付トルク計算
  • 安全率チェック

👉 ボルト選定・締結設計・設計変更時の再確認に最適


📊 ツール②

曲げ応力 自動計算ツール

対応内容

  • 曲げモーメント入力
  • 断面係数(円軸・角材)
  • 曲げ応力自動算出
  • 許容応力との比較
  • OK / NG 判定

👉 軸設計・ブラケット設計の基本チェックに使用可能


📊 ツール③

ねじり応力 自動計算ツール

対応内容

  • トルク入力
  • 極断面係数
  • ねじり応力算出
  • 材料強度との比較
  • 安全率考慮

👉 動力伝達軸・回転軸の初期設計に便利


📊 ツール④

曲げ+ねじり合成応力(ミーゼス)計算ツール

対応内容

  • 曲げ応力 σ
  • ねじり応力 τ
  • 合成応力(ミーゼス応力)σe
  • 許容応力との比較
  • OK / NG 判定
  • 必要最小軸径の算出

👉
「曲げだけOK」「ねじりだけOK」なのに
実機で折れる事故を防ぐための必須ツールです。


📊 ツール⑤

設計レビュー・報告書用 出力シート

対応内容

  • 設計条件の整理
  • 計算結果の自動転記
  • 判定結果の明確化
  • 社内資料・報告書へのコピペ対応

上記ツール①~④のEXCELシートに設計レビュー・報告用出力シートがあります。

👉
「なぜこの寸法なのか?」
数値と式で説明できる設計者向け仕様です。


こんな方におすすめ

  • 機械設計を始めたばかりの方
  • 設計レビューを任されるようになった方
  • 計算ミスを減らしたい方
  • 設計変更時の再計算を楽にしたい方
  • 社内教育用のツールを探している方

Excelツールの使い方

  1. Excelファイルをダウンロード
  2. 黄色セルに設計条件を入力
  3. 自動で計算結果・判定を確認
  4. 必要に応じて設計資料へ転記

※ マクロ不要
※ 社内利用・教育利用は自由です


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まとめ

  • 設計現場では「計算の早さ」と「根拠の明確さ」が重要
  • Excel自動計算ツールは設計ミス防止に直結
  • 手計算・電卓から卒業し、再現性のある設計へ

今後も
設計者のための実務Excelツール を順次追加予定です。

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