ねじとフタの問題

円筒にフタをしボルトで固定する問題なのですが、
＜条件＞・ボルト：8本
　　　　・ボルト許容応力：800N/mm＾2
　　　　・安全率：5　　
　　　　・円筒の内圧P：5MPa
　　　　・円筒の内径D：150ｍｍ
これからボルトのサイズを求めたいのですがわかりません。
どなたか助言おねがいします。

No.2 回答者： do_ra_ne_ko 回答日時： 2011/05/11 22:11

誠に失礼ながら何をなさろうとしているのでしょうか？

単に計算のための計算なら問題ありません。
内圧Ｐ＝５＊１０＾６　（Ｎ／ｍ＾２）
ふたに加わる力Ｆ＝Ｐ＊(π/4)D^2＝５＊１０＾６＊(3.14/4)*0.15^2＝88,313（Ｎ）
安全率５を考慮してボルト１本にかかる力ｆ＝５＊{88,313（Ｎ）/8}＝55,200（Ｎ）

許容応力σ＝８００Ｎ／ｍｍ＾２=800*10^6N/m^2
ボルトの径をｄ（ｍ）とすると、

(π/4)d^2*σ＝ｆ
　ｄ＝√（４/π）ｆ/σ＝√(４/3.14)＊55,200/｛(８００*１０^６)}＝9.375＊１０＾－3（ｍ）＝9.4（ｍｍ）

従って、Ｍ１０ボルト８本でよいことに・・・単なる計算問題ならよいことになります。


しかし、実際に何かを作ろうとするならこのような計算では駄目でＪＩＳの参照が必要です。
ボルトは高強度のクロムモリブデン鋼の使用をお考えのようですが、「許容応力」という専門語の使用方法も間違っています。

No.1 回答者： chiezo2005 回答日時： 2007/01/13 17:49

まず内圧とふたのサイズからフタにかかる力を求めてください。

内圧×フタの面積です。

安全率が５なのでこの力の5倍まで耐えないといけないので，これを
5倍します。

ボルトの材料の許容応力がわかっているので，
上で求めた力に耐える面積を出しましょう。
それをボルト8本あたりの断面積に分ければボルトの直径がでると思います。