スポンサーサイト

上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。

ネジ締結要素の強さ  忘れたらアカン ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

今日は、ねじ締結要素の強さ について述べます。


■ボルトとナット

  おねじを持つねじ結合部品をボルトといいます。一方めねじを持つ部品をナットと

呼びます。ボルトやナットに作用する応力は、使用中に働く外部荷重と締付けのために

発生する荷重と締付けの過程で発生する荷重により発生します。これらの荷重により生ず
応力は下記のようになります。


■ねじ山の面圧

  ボルトのねじ山によって発生し、ナットのねじ山上で支えられる面圧、この応力は
  
カジリを発生する原因となります。


■ねじ山に働くせん断応力

  ねじが軸方向の荷重を受ける場合,ボルトとナットが接している部分では,ねじ山に
せん断荷重が生じます(図1)。ボルトとナットとが同じ材質の場合,ボルトの方がせん
断力を受ける面積が小さいので,先破損しやすいです。しかし,高強度のボルトとアルミ
ニウム合金製部品のナット(めねじ)とを組み合わせる場合は,ナットの方が壊れやすく
なることがあります。


■ボルト本体に作用するせん断応力

  機械設計の原則からは。ボルトには軸と直角方向に、強いせん断荷重や曲げ荷重が
  
かからないようにするのが正しい設計方法です。しかし、実際の機械では、せん断荷重

や曲げ荷重がかかる場所に,ボルトなどを使わなくてはならない状況も発生します。

  そのような場合,図2に示すように,ねじへのせん断荷重が発生します。自動車の
  
ホイールを止めているねじのように,複数のねじでせん断荷重を受持つ場合,ねじが緩

むと,1本のねじにせん断荷重が集中するため極めて危険です。



■ボルトの引張り応力

  ボルトに対して締付けによる荷重が作用せず、静荷重だけが作用する状態で用いられ
る場合はネジ山の最小径(谷底径)のところでの適切な断面積をもつボルトを選定すれば
よいことになります。
  
  しかし、荷重が動的に作用する場合は静的な場合に比較して考慮すべき要因が多く、  
は複雑になりますが、ボルトの降伏点にほぼ等しい引張応力を生じる程度に締め付けて

おけば、これより小さい応力を生じるような荷重はボルトに影響を及ぼすことは無いと

考えてよいです。
  
  このような方法でボルトを締め付けることを予圧といいます。この範囲まで予圧した
ボルトは疲れにたいしては考慮する必要がありません。正しく予圧されたボルトは、

ボルト座面がつぶれなどで変形しない限り、予圧は減少しないのでゆるむことはありませ
ん。


■締付けによって生じるボルトのねじり応力

  ボルトを締め付けるとき、生じた引張荷重はボルトとナットのねじ山相互に力を作用
させあうことになります。そしてその間に摩擦を生じ、摩擦力は引張荷重が増加するに

つれて増大します。この摩擦力に打ち勝ってボルトに引張荷重を生じるためにトルクが

作用する必要があります。締付けが完了したときにねじり応力は消滅します。その結果

ボルトに働く応力は低下します。結合部分が適当に設計されており、しかも締付け中に

破損しなければ、そのボルトは決して使用中に破損することはありません。





関連記事

コメント

非公開コメント

Google Adsense
ものづくり検索
カスタム検索
カテゴリ
プロフィール

yes.marsy

Author:yes.marsy
Powerd by 似顔絵イラストメーカー

最新記事
最新トラックバック
FC2カウンター
RSSリンクの表示
リンク
QRコード
QRコード
上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。