『ボヘミアン・ラプソディ』はなぜ人々を魅了したのか >>

ボルトの選定で悩んでいます。
2つの部品をボルトで締結し、1つはベースに固定、
もう1つには引っ張り荷重が掛かります。
この引っ張り荷重に耐えられるボルトを選定したいのですが
ボルトの締め付けトルクを大きくすると
耐荷重は小さくなると考えなければなりませんか?
逆に言うと強く締めなければ小さいボルトでOKということに?
よろしくお願いします。

A 回答 (3件)

内力係数によりますね。

(内力係数=ボルト軸力の変化/ボルト締め付け体に掛かる引っ張り外力)

内力係数が0.1位だと、一般的には疲労強度を上げるために、締め付けトルクは高い方が良いと云われています。(締め付け時にボルトが降伏しない範囲、または、座面が陥没しない範囲で。)

しかし、内力係数が0.5位だと、荷重がかかった時にボルトが静的破断することを考慮に入れて締め付けトルクを決定する必要があります。しかし、その範囲いっぱい程度で締め付けるべきです。
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この回答へのお礼

よく理解できなかったので内力係数で調べてみました。
なるほど、引張が掛かると締め付けてる部材自体が緩むから
単純に締付時の軸力と引張荷重を足した物が不可となるわけではないんですね。
別で疑問に思っていたこともすっきりしました。
ありがとうございます。
ですが、これはこれで計算が一気に複雑になりそうですね ξ(+_+)
頑張ります!

お礼日時:2015/05/29 13:50

No1です。


>強く締めなければ小さいボルトでOK
って事はあり得ませんが、
規定トルクで締めた時の軸力までは荷重をかけられませんか?
そこまでは掛らないと、プレストレス工法とかが成り立たないですよね。
むしろ、剪断、曲げ等を加味した応力検討が必要ではないでしょうか?
応力/許容+応力/許容+・・・<1
安全率を5に取るなら1ではなく0.2かな?
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この回答へのお礼

規定トルクによって降伏荷重のほぼ半分の軸力が発生しますので
残りの約半分のさらに1/5(安全率5)、つまり降伏荷重の約1割しか
掛けられないという計算になりませんか?
安全率はミスミHPのアンウィンの安全率を参考にしています。
http://jp.misumi-ec.com/maker/misumi/mech/specia …

お礼日時:2015/05/29 13:33

引っ張り強さだけについてなら、その通りですね。


例えば鉛直に2部品を繋いで上部固定、下部に鉛直過重なら
ナットの山がまともに掛っている状態で締めなければ、
ボルトの引っ張り耐力一杯まで使えます。

しかし実際には接合のピン、リジッドや連続性などを期待したいですよね。
そのためには規定トルクで締める必要があります。
特に昨今では耐震性能を求められますから、接合が不完全では計算のしようが有りません。
当然、固有周期は間違いなく長くなり、よわよわ状態です。
勿論ゆるみも心配ですね。
単なるロッドとしての使用になって仕舞い、
それこそ高張力などを使う意味がなくなってしまいます。
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この回答へのお礼

ご丁寧にありがとうございます。
荷重が繰り返しで掛かるため、やはりトルクはがっちり掛けておく必要があります。
ネジ山のせん断、ボルト軸のせん断は計算上問題ないとしているのですが、
引張だけ、締付トルクによる軸力を差し引くと、
安全率5がほしいのですが2.5程度にしかなりません。
スペースがないので小径ボルトにしようと思っているのですが
それでもまだ強度不足です。
放射状に16本配置しているのですが、それを倍にするのも無理でしょうね。
全体の設計を見直してみます。

お礼日時:2015/05/29 08:12

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QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Qボルトの許容せん断応力について

ボルトの許容せん断応力の求めかたを教えてください。
材料はSS400
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許容応力は「建築基準法」、「鋼構造設計規準(以下、S規)」など各種法令基準で決められていて、それぞれ数値が異なりますし、ボルトの場合、一面せん断か二面せん断か、せん断力と同時に引張力も受けるのか、などでも違ってくるんですが、

ボルトの許容せん断力を求める一番簡単な方法は、S規に基づく次の計算方法だと思います。

SS400の許容せん断応力度f=0.7 ton/cm^2・・・S規で決まってます。

このfの値にボルトの軸の断面積(M20であればA=3.14cm^2)を掛ければ、許容せん断力(A×f=2.198ton)が求まります。

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ボルトの許容せん断力を求める一番簡単な方法は、S規に基づく次の計算方法だと思います。

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基本的には、yu-foさんの回答3で良いと思います。

物体の多軸応力に対する降伏条件の説の中で、von Mises の剪断ひずみエネルギー説があります。
3次元物体の主応力をσ1、σ2、σ3としたときの降伏条件は、
単軸引張に対する降伏応力度をσy、とすると、
剪断応力度は主応力の差に比例するので、
σy^2=1/2・((σ1-σ2)^2+(σ1-σ3)^2+(σ2-σ)^2))・・・(1)
であらわすことが出来ます。

ここで、鉄骨造に用いる鋼材はほとんど板材のの組み合わせなので、2次元つまり、平面応力とみなすことができ、
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とする事ができます。
また、純剪断状態を考慮すれば、主応力が全て剪断であると考えられるので、
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つまり、√3は、vonMisesの剪断ひずみエネルギー説に基づいた降伏理論によって導かれた数値です。

基本的には、yu-foさんの回答3で良いと思います。

物体の多軸応力に対する降伏条件の説の中で、von Mises の剪断ひずみエネルギー説があります。
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単軸引張に対する降伏応力度をσy、とすると、
剪断応力度は主応力の差に比例するので、
σy^2=1/2・((σ1-σ2)^2+(σ1-σ3)^2+(σ2-σ)^2))・・・(1)
であらわすことが出来ます。

ここで、鉄骨造に用いる鋼材はほとんど板材のの組み合わせなので、2次元つまり、平面応力とみなすことができ、
σ3=...続きを読む

Qボルトやナットを強く締め過ぎると余計に緩み易くなる理由は?

自動車ディーラーで働いていた友人が以前、『力任せに締め付けると、余計に緩み易くなる』
と言っていました。
人のイメージとしては強く締めた方が緩み難い気がするのが普通なのでしょうが、
私もその話は他でも聞いた事が有るので、多分本当なんだろうと思います。
しかし、じゃあ何故、力任せに目一杯締め付けた方が緩み易くて、トルクレンチを使って、適度に
締め付けた方が緩み難いのかの理由や原理が分かりません。
どなたか説明出来る方、教えて下さい。
また、それは自動車以外で、工作機や家電製品等でも同じ事が言えるのでしょうか?

Aベストアンサー

 クルマの研究で食ってる者ですが・・・ねじのメカニズムはかつて自分の研究テーマの一つでした。

 これはねじ設計の基本の話ですね。

>イメージとしては強く締めた方が緩み難い気がするのが普通なのでしょうが、

 何故ねじが緩まないか?メカニズムを考えてみると、オーバートルクで締めたねじが緩む理由も自ずと判って来ます。

※ねじとは、要するにばねなんですね。
 ねじを締め込んでいくと、ねじが(この場合ボルトが、と言った方が判り易いでしょう)引き延ばされます。(ボルトの頭は座面にぶつかり、しかしねじ山部分はそれ以上にねじ込まれて行くワケなので、結果、ボルトは引き延ばされるというメカニズムです。)
 で、締め込みをやめると、引き延ばされたボルトが戻ろうとします。
 この戻ろうとするチカラ(軸力と言います)でねじ山やボルト、ナットの座面に摩擦力が発生し、この摩擦力がねじの緩みを止めているのです。
 とすると・・・もうお判りですね?この、ねじ山や座面に働く摩擦力が弱くなったらねじが緩み易くなるワケで、摩擦力が弱くなる理由は2コだけ、即ち、
(1)ボルトの軸力が小さくなる
(2)ボルトの座面とナットの座面間の距離が短くなり、ボルトを引き延ばしているチカラが解放される
・・・です。

(1)軸力が小さくなる
 金属材料を引っ張っていくと、塑性域(そせいいき)と言う範囲に入ります。この範囲に入ると、引っ張りをやめても永久ひずみが残り、引っ張っているモノが元の長さに戻らなくなります。
 ボルトを締め過ぎるとこの塑性域に入ってしまい、締め込みをやめても軸力が小さくなり、結果、ボルトが緩み易くなります。(ボルトを締めている間は、ボルト本体をムリムリ引き延ばしているので強い締め付けトルクが必要ですが、しかしボルトが塑性域に入ってしまうと締め付けを止めてもボルトが戻ろうとしないので、締め付け力に対してねじ山や座面の摩擦力が小さくなります。)

(2)ボルトの座面とナットの座面間の距離が短くなる
 ボルトが塑性域に入らない範囲内で設計値以上のトルクを与えてボルトを締めると、ボルトの軸力もそれだけ大きくなります。
 すると今度は、ボルトの頭やナットが乗っている座面の圧縮応力が負けて、座面が陥没します。座面が陥没するとボルトの頭~ナット間の距離が短くなるので、当然軸力が失われて緩み易くなるワケです。

※実際には、ねじ山や座面の摩擦力はボルトを締め付けている間も発生しているので、実は締め付けトルクで軸力を管理するのはあまり意味がありません。
 その為、エンジンや変速機内部の『絶対緩んではいけない』ボルト類は、敢えて塑性域まで引っ張って締め付けるという設計法があります。(これを塑性域角度法と言います。)
 この締め付け法に使うボルトには、塑性域でも十分な軸力が出せる様に、また『遅れ破壊』というボルトの破断現象を防ぐ為に、非常に強力な材料を使います。よって、塑性域角度法で設計されていないボルトを塑性域まで引き延ばして締めても、緩んだり千切れたりするだけです。

※座面の陥没し易さは相手(座面側)に関係しており、相手がショボい鋼板やアルミなどのヤワい材質だったら、過大トルクで締めなくても座面陥没は常に起こり得る現象で、故に平ワッシャが必要になるのです。(足がメリ込むほど柔らかい新雪の上を歩くのに、かんじきやスキーを履いて歩けば荷重面積が増え沈みませんね?あれと同じリクツです。平ワッシャで座面面積を増やせば、座面の陥没を防げます。勿論、平ワッシャが陥没してしまっては意味が無いので、ワッシャは材質までよく吟味する必要があります。)

>また、それは自動車以外で、工作機や家電製品等でも同じ事が言えるのでしょうか?

・・・というワケで、この辺りの事は自動車に限らず、ボルト設計では基本中の基本です。締め付けトルクも平ワッシャも、工学的計算の上に選定されているという事ですが、最近の若い設計者の多くは、平ワッシャ1枚満足に設計出来ないんですよねぇ~コンピュータによる解析技術が進んでしまい、目の前に映し出されている解析結果がどういう計算で成り立っているのか、深く考える事がなかった様です。全く、大学でナニを勉強してきたのやら・・・。
 尚、現実に売られているクルマやバイクで、規定通りの締め付けをしていても平ワッシャが陥没しているという不愉快なケースがありますよね?アレは完全な設計ミス、と指摘しておきます。

 クルマの研究で食ってる者ですが・・・ねじのメカニズムはかつて自分の研究テーマの一つでした。

 これはねじ設計の基本の話ですね。

>イメージとしては強く締めた方が緩み難い気がするのが普通なのでしょうが、

 何故ねじが緩まないか?メカニズムを考えてみると、オーバートルクで締めたねじが緩む理由も自ずと判って来ます。

※ねじとは、要するにばねなんですね。
 ねじを締め込んでいくと、ねじが(この場合ボルトが、と言った方が判り易いでしょう)引き延ばされます。(ボルトの頭は座面...続きを読む

QSS400とSPCCの違い

SS400とSPCCって,何が違うんでしょうか?
色々インターネットで調べてますが,
いまいちしっくりとした答えにぶつかりません。
今のところの私なりの理解は,

「SS400は,素材の名称で,SPCCは,
 それを使った加工方法」
といったところです。

ちなみに,私はまったくの素人なんです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

SS400、SPCCも金属材料の種類を示すものです。
SS400とは
一般構造用圧延鋼材(引張り強度400N/mm^2)で、形状は、平板、H鋼、L鋼、など色々あり、一般的に良く用いられる値段の安い材料です。
SPCCとは
一般冷間圧延鋼板のことで、1mm以下~数mmのものが良く用いられます。
材料そのものを曲げたりして使う場合に用いられます。これも安い材料です。
一般的には(私の場合)、板厚3mm以下で曲げ加工をするものはSPCC材を使い、それ以上の厚さが必要なものはSS400を使います。(一般的にSS400材は曲げ加工はしません)
材料に硬さや耐磨耗性などが必要な場合は、上記のような安い材料は使いません。
以上参考にしてください。

Qヤングの係数とバネ定数の関係

ヤングの係数とバネ定数の関係って横か縦かの違いで同じような定数ですけど
これらって相関関係とかってあるのでしょうか?
ありましたらその式などを教えて下さい。

Aベストアンサー

>横か縦かの違いで同じような定数・・・
 ここがちょっと気になりました。横弾性係数(せん断弾性係数),縦弾性係数(ヤング率)とバネ定数という事であれば、ちょっと微妙です(発想は同じですけど)。

 以下、#1さんと同じように、一様な弾性体でできた棒で考え、ヤング率とは縦弾性係数の事であると限定します。

 既にお気づきのように、ヤング率とバネ定数の意味は、実質的に同じなんじゃないかと問われれば、その通りです。ある材料で出来た一本の棒の伸び縮みを考えるには、ヤング率でもバネ定数でも、同じように記述できます。では何故、ヤング率を使うのか?。
 ある材料で出来た一本の棒を与えれば、もちろんバネ定数は一個に決まります。しかし並列バネ,直列バネの関係はご存知ですよね?。

 棒を縦に連結すれば(直列バネ)、本数に反比例してバネ定数は小さくなります(材質は同じなのに!)。棒を横に束ねれば(並列バネ)、本数に比例してバネ定数は大きくなります(材質は同じなのに!)。
 これって意味はわかるけど、不便じゃない?って話です。だったら単位長さ当たり(直列バネの規格化),単位断面積当たり(並列バネの規格化)のバネ定数を考えれば、良いはずだ、となります。それで、

 k=EA/L

となります。ここでkは棒のバネ定数,Eは棒の材質のヤング率,Aは棒の断面積,Lは棒の長さです。上記関係式をうまく使えるように、応力も歪も定義されます。

 最初は、こんな発想だったのかしら?、と思っています。

>横か縦かの違いで同じような定数・・・
 ここがちょっと気になりました。横弾性係数(せん断弾性係数),縦弾性係数(ヤング率)とバネ定数という事であれば、ちょっと微妙です(発想は同じですけど)。

 以下、#1さんと同じように、一様な弾性体でできた棒で考え、ヤング率とは縦弾性係数の事であると限定します。

 既にお気づきのように、ヤング率とバネ定数の意味は、実質的に同じなんじゃないかと問われれば、その通りです。ある材料で出来た一本の棒の伸び縮みを考えるには、ヤング率でもバネ定...続きを読む

Qボルト(ねじ)にかかる応力について

ボルトとナットの強度が充分であれば、ナットの締め付けトルクを大きくしても
ボルトには そんなに負担かからないのでしょうか?

特に、ボルトのネジ山に対し、ナットが浅く(半分以下)しかかかってない場合。

たとえば、クルマ。

タイヤ(ホイール)をナットで締める時、ホイールによっては とんでもなく厚みがあり、
ナットが浅くしかかからない場合があります。

ネジ部にかかった ナットの締め付け力(軸力)は、最終的にはボルト全体が負担するものでしょうが、直接的には 接しているネジ斜面部が受け持つと思います。

いくらボルトやナットが強度あり、大きなトルクで締める事ができたとしても、
半分くらいしか かかってないのでは、双方の接合部にかなりの負荷がかかると思います。
それでも、「トルクかけてもネジの斜面部が壊れなければ問題無い」 ものなのでしょうか?

あと、車重がかかった時のモーメント。
先端に より荷重がかかる 「浅がけ」。

こんな状態で締められた クルマのナット。
私はこんなクルマには絶対に乗りたくないのですが・・・。気分的に。

工学的にみて、どうなんでしょうか?

(工学、物理学にはまったくウトイ人間です。)

ボルトとナットの強度が充分であれば、ナットの締め付けトルクを大きくしても
ボルトには そんなに負担かからないのでしょうか?

特に、ボルトのネジ山に対し、ナットが浅く(半分以下)しかかかってない場合。

たとえば、クルマ。

タイヤ(ホイール)をナットで締める時、ホイールによっては とんでもなく厚みがあり、
ナットが浅くしかかからない場合があります。

ネジ部にかかった ナットの締め付け力(軸力)は、最終的にはボルト全体が負担するものでしょうが、直接的には 接しているネジ斜面部が受け持...続きを読む

Aベストアンサー

 横から失礼します。

>普通の乗用車のボルト径は 12mmです。
ということは、その1/4の幅(3mm!)でねじこまれてれば、とりあえずはOK?

 それは違うと思います。
 ANo.2様の(1)式中のDの値は、強度的に最も弱くなる部分の直径の事ですから、最も細くなる部分の直径という事になり、ボルト径(即ちボルトの山径)ではなく、ボルトのねじの谷径を指しているのだと思います。
 又、Fはボルトが引き千切れる限界の力を表していますから、Fの値はボルトの本体に加える事の出来る引っ張り応力の限界を表しています。
 一方、fは応力に負けてネジ山が潰れる限界の力を表していますから、fの値はネジ山に加える事の出来る剪断応力の限界を表しています。
 従って、(1)式中のσはボルトに使用されている材質の引っ張り強さ(σt)を表しているのに対し、(2)式中のσはボルトとナットに使用されている材質の剪断応力に対する強さ(τ)を表している事になりますから、(1)式中のσと(2)式中のσは異なる値となるため、

L=D/4

とはならないと思います。

>ボルト径は 12mmです。
>ネジピッチは、トヨタの場合 1.5mmですので、、、

 単位がmmである処から考えて、ネジの規格はユニファイやウィットの様なインチねじではなく、メートルねじだと思われます。
 そして、外径が12mmで、ピッチが1.5mmという事は、多分、M12×1.5メートル細目ねじではないかと思います。(JIS規格外の特殊ねじではない場合)
 メートルねじでは、雄ねじと雌ねじで、ねじ山の厚みが異なり、雄ねじと雌ねじが噛み合わさっている部分で最も厚い部分は、雄ねじではネジピッチの4分の3、雌ねじではネジピッチの8分の7になっていますから、雄ねじの方がネジ山の厚さが薄い事になります。

【参考URL】
 鍋屋バイテック会社 > 技術資料 > 一般用メートルねじ
  http://www.nbk1560.com/technical/pdf/697-698.pdf

 鍋屋バイテック会社 > 技術資料 > メートル細目ねじ
  http://www.nbk1560.com/technical/pdf/700-701.pdf

 又、ネジ山が厚くなっている位置は、雌ねじよりも雄ねじの方がボルトの中心軸に近いため、ネジ山の厚みの違いも合わさって、雄ねじの方が剪断応力が加わる面積が狭くなり、その分、単位面積当たりに加わる剪断応力が大きくなると思われます。
 普通の錬鉄や鋼の場合には、剪断応力に対する強さは、引っ張り強さの7~8割程度のものが多い様ですが、ホイールのハブボルトに使用される様な特殊鋼の剪断応力に対する強さがどの程度であるのかに関しては、データを見つける事は出来ませんでした。
 但し、ネジ山の剪断強さではなく、ボルト本体の剪断強さを扱う場合に、材質の剪断強さは引っ張り強さの6割として扱うという決まりを、どこかで目にした記憶がありますから、取り敢えず、それに基づいて計算する事に致します。

 雄ねじの谷径には明確な規格はありませんが、ナットの内径よりも細くなりますから、ANo.2様の(1)式中のDの値に、ナットの山径の値を代入した場合に、F≦fとなる最小のfの値が判れば、雄ねじが千切れる程の力に耐え得るめに必要な、ネジの噛み合わさっている長さを求める事が出来る筈です。
 M12×1.5メートル細目ねじの場合、ナットの内径は約10.376mmですから、

F=(10.376/2)^2×π×σt=26.915π×σt

になります。
 一方、ボルトのネジ山がナットと噛み合わさっている部分における、剪断応力が加わる面積をS、ボルトのネジ山がナットと噛み合わさっている部分の長さをLとすると、メートルねじの雄ねじではネジ山の厚さがピッチの4分の3ですから

S=10.376×π×L×3/4=7.782πL
f=S×τ=7.782πLτ

となります。
 τの値をσtの6割と仮定すると、

f=7.782πLτ=7.782πL×(σt×0.6)=4.669πL×σt

となります。
 ここで、F≦fとおくと

26.915π×σt≦4.669πL×σt
となり、これを解くと

L≧5.765

になりますから、ナットの縁からの長さではなく、ネジ同士が実際に噛み合わさっている長さが5.765mm以上あれば、大雑把な計算上は、ボルトが千切れる力が加わっても、ネジ山が砕けてのナットの噛み合わせが外れる事は無いという事になると思います。
 尤も、現実にはこんな計算通りには行かないと思います。

 横から失礼します。

>普通の乗用車のボルト径は 12mmです。
ということは、その1/4の幅(3mm!)でねじこまれてれば、とりあえずはOK?

 それは違うと思います。
 ANo.2様の(1)式中のDの値は、強度的に最も弱くなる部分の直径の事ですから、最も細くなる部分の直径という事になり、ボルト径(即ちボルトの山径)ではなく、ボルトのねじの谷径を指しているのだと思います。
 又、Fはボルトが引き千切れる限界の力を表していますから、Fの値はボルトの本体に加える事の出来る引っ張り応力...続きを読む

Q角パイ・単管パイプの耐荷重を知りたいのですが?

ドブメッキの角パイプ□-100×3.2と、単管パイプ48.6×2.4の物を水平に2mスパンの2点支持にして
中央に負荷を加えた場合の耐荷重はいくつになりますか?
計算式も教えて下さい。

Aベストアンサー

両端ピンピンのモーメント M=PL/4
パイプの断面係数 Z=π(D^4-d^4)/32D
φ48.6*2.4 Z=3835mm^3→3.8cm^3
角パイプの断面係数 Z=(BH^3-bh^3)/6H
真角ならZ=(H^4-h^4)/6H
角パイプ100*3.2 Z=38742mm^3→38.7cm^3

許容応力度に対する検討 SS41クラスで見てます。
M/Z>1.6ton
PL/4Z>1.6ton
Pを求める
P=1.6*4Z/L
486足場パイプ P=1.6*4*3.8/200=0.12(ton)
角パイプP=1.6*4*38.7/200=1.23(ton)

*式の^4は4乗をあらわす。*は掛けるを現わす。

Qボルトの締付力について

誰か教えてください。
スタッドボルト(M10)とナットで品物を固定しているとします。
トルクレンチを用いて、一定のトルクで締め付けたとき、品物を押さえつける力(軸力)の求め方を教えてください。ボルトは並目・ピッチ1.5mm(ミスミ)

Aベストアンサー

私も勉強中の身ですが、分かる範囲で答えたいと思います。


呼び径dのねじをトルクTで締め付けた場合の軸力Fは
F=T/(Kd)
で表されます。

ここでKは「トルク係数」と呼ばれるもので、
平均的にはK=0.2 位です。
M10のボルトでは2.5kgf.m の締め付けトルクに対して、
1250kgfの軸力が得られます。 1)



ただし、Kは座面やねじ面の摩擦係数を含むため、ばらつきが大きく、
締め付けトルクもある程度ばらつくため、
実際の締め付けトルクに対する軸力の変動幅は、
±30%にもなるそうです。

そのため、設計上では、安全のためには-30%で強度計算を行わなくては
ならないため、過剰品質になりやすいという欠点を持ちます。
この欠点を回避するため、「降伏点締め付け法」が用いられることがありますが、
手間がかかるため、現場ではあまり用いられていません。 2)

参考文献
1)「ねじのはなし」 第5章ねじの締め付け
  財団法人 日本企画協会
2)「続・実際の設計」9.1ねじ・ボルト・ナット
  日刊工業新聞社


 「どんなひと」: 機械の部品加工、組立を行っています。
          機械設計について、個人的に勉強しています。(まだまだ
         勉強しなければならないことが多々あります。設計業務は未経
         験です)

私も勉強中の身ですが、分かる範囲で答えたいと思います。


呼び径dのねじをトルクTで締め付けた場合の軸力Fは
F=T/(Kd)
で表されます。

ここでKは「トルク係数」と呼ばれるもので、
平均的にはK=0.2 位です。
M10のボルトでは2.5kgf.m の締め付けトルクに対して、
1250kgfの軸力が得られます。 1)



ただし、Kは座面やねじ面の摩擦係数を含むため、ばらつきが大きく、
締め付けトルクもある程度ばらつくため、
実際の締め付けトルクに対する軸力の変動幅は、
±30...続きを読む


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