「子供を殺してください」という親たち 原作:押川剛/漫画:鈴木マサカズ
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軸力とは?トルクとは? 被締結体を固定したい場合の締結用ねじの種類として、ボルトとナットがあります。 軸力とは、ボルトを締付けると、ボルト締付け部は軸方向に引っ張られ、非常にわずかですが伸びます。 この際に元に戻ろうとする反発力が軸力です。軸力が発生することで被締結体が固定されます。 この軸力によりねじは物体の締結を行うわけですが、この軸力を直接測定することは難しいため、日々の保全・点検 活動においてはトルクレンチ等で締付けトルクを測定することで、軸力が十分かどうかを点検する方法が一般的です。 では、トルクとは?
3 66 {6. 7} 5537 {565} 64 {6. 5} 5370 {548} M14 115 60 {6. 1} 6880 {702} 59{6. ねじの破壊と強度計算（ねじの基礎） | 技術情報 | MISUMI-VONA【ミスミ】. 0} 6762 {690} M16 157 57 {5. 8} 8928 {911} 56 {5. 7} 8771 {895} M20 245 51 {5. 2} 12485 {1274} 50 {5. 1} 12250 {1250} M24 353 46 {4. 7} 16258 {1659} 疲労強度*は「小ねじ類、ボルトおよびナット用メートルねじの疲れ限度の推定値」(山本)から抜粋して修正したものです。 ② ねじ山のせん断荷重 ③ 軸のせん断荷重 ④ 軸のねじり荷重 ここに掲載したのはあくまでも強度の求め方の一例です。 実際には、穴間ピッチ精度、穴の垂直度、面粗度、真円度、プレートの材質、平行度、焼入れの有無、プレス機械の精度、製品の生産数量、工具の摩耗などさまざまな条件を考慮する必要があります。 よって強度計算の値は目安としてご利用ください。(保証値ではありません。) おすすめ商品 ねじ・ボルト « 前の講座へ
機械設計 2020. 10. 27 2018. ボルトの軸力 | 設計便利帳. 11. 07 2020. 27 ミリネジの場合 以外に、 インチネジの場合 、 直接入力の場合 に対応しました。 説明 あるトルクでボルトを締めたときに、軸力がどのくらいになるかの計算シート。 公式は以下の通り。 軸力:\(F=T/(k\cdot d)\) トルク:\(T=kFd\) ここで、\(F\):ボルトにかかる軸力 [N]、\(T\):ボルトにかけるトルク [N・m]、\(k\):トルク係数(例えば0. 2)、\(d\):ボルトの直径(呼び径) [m]。 要点 軸力はトルクに比例。 軸力はボルト呼び径に反比例。(小さいボルトほど、小さいトルクで) トルク係数は定数ではなく、素材の状態などにより値が変わると、 同じトルクでも軸力が変わる 。 トルクで軸力を厳密に管理することは難しい。 計算シート ネジの種類で使い分けてください。 ミリネジの場合 インチネジの場合 呼び径をmm単位で直接入力する場合 参考になる文献、サイト (株)東日製作所トルクハンドブック
【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました!) ボルトの有効断面積(ゆうこうだんめんせき)とは、ボルトのねじ部を考慮した断面積です。高力ボルト接合部の耐力を算定するとき、ボルトの有効断面積が必要です。なお、ボルトの軸断面積を0. 75倍した値が、ボルトの有効断面積と考えても良いです。今回は、ボルトの有効断面積の意味、計算式、軸断面積との違い、せん断との関係について説明します。 有効断面積と軸断面積の意味、高力ボルトの有効断面積の詳細は下記が参考になります。 断面積と有効断面積ってなに?ブレースの断面算定 高力ボルトってなに?よくわかる高力ボルトの種類と規格、特徴 100円から読める!ネット不要!印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める!広告無し!建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事 ボルトの有効断面積は? ボルトの有効断面積とは、ボルトのネジ部を考慮した断面積です。 ボルトには軸部とネジ部があります。ネジ部は締め付けのため切れ込みが入っており、その分、軸部より径が小さいです。よってネジ部を考慮した断面積は、軸部断面積より小さくなります。 ボルトの有効断面積の計算式は後述しますが、概算では「有効断面積=軸断面積×0. ボルト 軸力 計算式. 75」で計算できます。※詳細な値は若干違います。設計の実務では、上記の計算を行うことも多いです。 ボルトの軸断面積は下式で計算します。 軸断面積=(π/4)d 2 dはボルトの呼び径(直径)です。ボルトの呼び径、有効断面積の意味は、下記が参考になります。 呼び径とは?1分でわかる意味、読み方、内径との違い、φとの関係 高力ボルトの有効断面積の値は、下記が参考になります。 ボルトの有効断面積の計算式 ボルトの有効断面積の計算式は、JISB1082に明記があります。下記に示しました。 As = π/4{(d2+d3)/2}2 As = 0. 7854(d - 0. 9382 P)2 Asは一般用メートルねじの有効断面積 (mm2)、dはおねじ外径の基準寸法 (mm)、d2は、おねじ有効径の基準寸法 (mm)、d3は、おねじ谷の径の基準寸法 (d1) から、とがり山の高さ H の 1/6を減じた値です。※詳細はJISをご確認ください。 上記の①、②式のどちらかを用いてボルトの有効断面積を算定します。上式より算定された有効断面積の例を下記に示します。 M12の場合 軸断面積=113m㎡ 有効断面積=84.
14 d3:d1+H/6 d2:有効径(mm) d1:谷径(mm) H:山の高さ(mm) 「安全率」は、安全を保障するための値で「安全係数」ともいわれます。製品に作用する荷重や強さを正確に予測することは困難であるため、設定される値です。たとえば、静荷重の場合は破壊応力や降伏応力・弾性限度などを基準値とし、算出します。材料強度の安全率を求める式は、以下の通りです。 安全率:S 基準応力*:σs(MPa) 許容応力*:σa(MPa) 例:基準応力150MPa、許容応力75MPaの場合 S=150÷75=2 安全率は「2」 「許容応力」は、素材が耐えられる引張応力のことで、以下の式で求めることができます。 基準応力・許容応力・使用応力について 「基準応力」は許容応力を決める基準になる応力のことです。基本的には、材料が破損する強度なので、材料や使用方法によって決まります。また、「許容応力」は材料の安全を保証できる最大限の使用応力のことです。そして、「使用応力」は、材料に発生する応力のことです。 3つの応力には「使用応力<許容応力<基準応力」という関係があり、使用応力が基準応力を超えないように注意しなければなりません。 イチから学ぶ機械要素 トップへ戻る
ねじの破壊と強度計算 許容応力以下で使用すれば、問題ありません。ただし安全率を考慮する必要があります ① 軸方向の引張荷重 引張荷重 P t = σ t x A s = πd 2 σt/4 P t :軸方向の引張荷重[N] σ b :ボルトの降伏応力[N/mm 2 ] σ t :ボルトの許容応力[N/mm 2 ] (σ t =σ b /安全率α) A s :ボルトの有効断面積[mm 2 ] =πd 2 /4 d :ボルトの有効径(谷径)[mm] 引張強さを基準としたUnwinの安全率 α 材料 静荷重 繰返し荷重 衝撃荷重 片振り 両振り 鋼 3 5 8 12 鋳鉄 4 6 10 15 銅、柔らかい金属 9 強度区分12. 9の降伏応力はσ b =1098 [N/mm 2] {112[kgf/mm 2]} 許容応力σ t =σ b / 安全率 α(上表から安全率 5、繰返し、片振り、鋼) =1098 / 5 =219. 6 [N/mm 2] {22. 4[kgf/mm 2]} <計算例> 1本の六角穴付きボルトでP t =1960N {200kg}の引張荷重を繰返し(片振り)受けるのに適正なサイズを求める。 (材質:SCM435、38~43HRC、強度区分:12. 9) A s =P t /σ t =1960 / 219. 6=8. 9[mm 2 ] これより大きい有効断面積のボルトM5を選ぶとよい。 なお、疲労強度を考慮すれば下表の強度区分12. 9から許容荷重2087N{213kgf}のM6を選定する。 ボルトの疲労強度(ねじの場合:疲労強度は200万回) ねじの呼び 有効断面積 AS mm 2 強度区分 12. 9 10. 9 疲労強度* 許容荷重 N/mm 2 {kgf/mm 2} N {kgf} M4 8. 78 128 {13. 1} 1117 {114} 89 {9. 1} 774 {79} M5 14. 2 111 {11. 3} 1568 {160} 76 {7. 8} 1088 {111} M6 20. 1 104 {10. 6} 2087 {213} 73 {7. 4} 1460 {149} M8 36. 6 87 {8. 9} 3195 {326} 85 {8. 7} 3116 {318} M10 58 4204 {429} 72 {7. 3} 4145 {423} M12 84.