穴径とワッシャ

穴のあいた薄板Aをタップの切ってある板Bにねじ固定する場合を考えます。その際座金（ワッシャ）も使おうと思うのですが、この時、穴径によっては板Aと座金との接触面積が変わりますが、同じトルクをかけるのであればねじの軸力は同じになるため、その接触面積が大きくても小さくても、つまり穴径が大きくても小さくても固定の効果は同じなのでしょうか、詳しい方ご教示ください。

質問者からの補足コメント

• gisahan様
  早速のご回答ありがとうございます。
  
  ＞仮に座金の径を大幅に大きくしてトルクを増したとはいえ、面圧は比例して大きくなりませんのと、また、締め付け力が有効に働く面積はある範囲に限られています
  
  確認ですが、座金の径とは外径のことでしょうか？そうだとして、締め付け力が有効に働く範囲とはどの範囲でしょうか？何か実験式などがあるのでしょうか？
  よろしければご回答いただければ幸いです。

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2018/06/11 22:45

No.2 回答者： gisahan 回答日時： 2018/06/09 17:04

固定は総合の摩擦力、摩擦力は軸力に比例、単位面積当たりでは反比例するものと考えますが、実用上はあまり変わらないものとして考えられてはどうでしょう。

考え方の一つとして、仮に座金の径を大幅に大きくしてトルクを増したとはいえ、面圧は比例して大きくなりませんのと、また、締め付け力が有効に働く面積はある範囲に限られています。

言うまでもありませんが、座金は規格で穴径も決まっております。　余りシビアに小さくすると組み立て時間にも影響します。　穴が大きすぎるとねじの頭との座りが悪くなります。

効果的に締め付け力を期待する手立ては頭径の大きなタイプのねじを採用することです。

No.1 回答者： DEBU-NEKOMARU 回答日時： 2018/06/09 16:17

＞固定の効果？？

平座金の主な役割は、ねじの座面積を大きくすることで、
被締結物にかかる面圧を小さくすること。
面圧に負けて座面が陥没すると、ゆるみの原因になったりするから、特に長穴への締結などで、
ねじの座面と被締結物の接触面積が小さい場合や、被締結物がアルミや樹脂など柔らかい材質の場合は、平座金を使用して面圧を小さくすることが有効ですから。

この回答へのお礼

DEBU-NEKOMARU様
早速のご回答ありがとうございます。
接触面積が小さいと同じ軸力でも圧力が上がることになり、その結果座面が陥没する可能性が上がってゆるむ可能性も上がる、と理解しました。

お礼日時：2018/06/09 16:45