設計をする際に使用するネジの長さをいくつにしたらいいのか?と質問されることが多々あります。そこで、ネジ径別にまずは最低限の 「必要ネジ部の長さ」 ついて知っておく必要があります。 ここで紹介する計算方法は直径別にネジには 「最低でもこの長さが必要」 ということでご紹介しています。 厳密な機械設計では限界まで詰めていくことも多くなるため、この考え方だけでは足りません。あくまでも一般の方が「簡単にネジの必要な長さを知りたい」場合の考え方としてください。 基本的な長さの考え方を最初に申し上げると、 使用するネジの長さの設定方法 ネジの長さ=最低でもネジ径と同じ、基本はネジ径×1. 5です。 至って覚えやすい考え方になります。 最低でもネジ径以上の長さが必要 ということです。この考え方はネジ山のピッチに関係しています。 最低長さの計算例と考え方 例)M10×P1. 5のネジを使用することとした場合、 最低でも10mm、基本は15mm以上となります。 この場合、M10のピッチが1. 5mmのため、最低長さの10mmで考えると10/1. 5=6. 66山が有効ネジにかかる山の数になります。しかし、計算上の全てのネジ山が有効になることはなく、ボルトやネジの「首下直下」と「先端」は不完全になることが多く、ネジ山が効かないため実際には6山を切ります。 一方、基本の1. ボルト 首下長さ 計算 アンカー. 5倍(長さ15㎜)とした長さから見ていきますと、15㎜/ピッチ1. 5㎜で10山になります。実際には8. 5山分程度が完全ネジ部として、しっかり効いているとして、8. 5山×1. 5㎜=12. 75㎜分が完全ネジ部としての実質的にネジ同士がかみ合っている長さになります。 完全ネジ部を考慮してネジ径×1. 5倍の長さ以上とする 完全ネジ部とネジの長さは違う ネジやボルトのネジ部分には、先端には面取り、首下には不完全ネジ部が出来てしまいます。ネジ山が完全に形成されているのが完全ネジ部です。この完全ネジ部の長さが重要になります。 そのため、 不完全ネジ部を考慮した+αの長さを必要 とします。 「最低でもネジ径の長さが必要」 という意味としては以下のような考え方です。 例)M6×P1. 0の場合 M6の直径6mmでピッチ1. 0㎜では、「6山分は最低噛み合わせることが必要」+「不完全ネジ部」となり、M6でしたらネジの長さは8mmくらいが最低必要だという意味としても捉えてください。直径=長さで6mmでもほとんど問題ありませんが、強度は最低限です、ネジ山同士も潰れやすくなります。 ネジの長さには現れない部分になるので、その分を考慮したマージンとして、 「ネジ径=最低長さ」だけでなく、理想的に1.
ボルトの長さ計算(3山仕様) ボルト長さ計算 下記の条件で計算します。 ボルト締付け時、3山(ネジ先端)出した長さを 計算する物です。 テーパーワッシャは【M6, M8, M42, M48】は規格が無いので、入っても計算しません。 座金は【M42, M48】は規格が無いので計算しません。 バネ座金は【42, M48】は規格がないので計算しません。 ボルトサイズ N(ナット)の数 PW(平ワッシャー)の数 SW(バネ座金)の数 TW(テーパーワッシャ)の数 はさみ幅(㎜) 戻る
六角ボルトだけに限らず六角ボルトには全ネジ(首下全てねじが切られているねじの呼び名)と半ネジ(首下の長さの一部のみねじ部の場合の呼び名)があります。 ネジ部が短いボルトなどは全て全ねじですがネジが長くなると半ねじと全ねじの両方が存在します。 全ねじの場合はネジの長さの計算は簡単で六角ボルト6×10といえば呼び径6のネジ部の長さが10mmの六角ボルトになります。 ところが半ねじの場合のネジ部の長さの計算は少し面倒です。 下記は六角ボルトの場合の半ねじのネジ部の長さの計算方法です(Lは首下の長さ)。 L= ~129 ねじ呼び径(d)×2+6 L=130~219 ねじ呼び径(d)×2+12 L=220~ ねじ呼び径(d)×2+25 例えばM20×150の場合「(d)20X2+12=52」でネジ部の長さは52mmになります。 スポンサーサイト
2倍以上のめねじ深さを取ります これはめねじには、通常 口面取りが施されるためネジの有効長さが 減るために安全をみて1. 2倍とします。 もちろん メネジの材質にもよります。 1. 2はSS400を想定しています。 参考にほかの材質について表を下部に示します。この中の値は口面取りを考慮に入れてありません。 ネジの破壊は右のように二通り発生します。 おねじが破断する場合、これは剪断力(横からの力)がかかった場合も起こります。 もう一方がネジ山が坊主になるケース。 これは多くの場合十分なめねじ長さが無かったときや、下穴が適正でなかった場合、または材質がもろかった場合などに多く起きます。 左のケースのCASE "A"の強度計算は単純でネジの谷径の断面積でかかる力を割ります。 M10のネジの谷の断面積は55. 12mmなので最大許容荷重はこの断面積に材料の降伏点荷重をかけて安全率で割ることとなります。 ちなみに ネジの安全率は通常 静荷重 3 、 衝撃荷重 12です 従いM10のネジでSS400のネジであれば降伏点は25Kg/mm2ですから 55. 12 X 25 / 3 = 459Kg(静荷重) 55. 1 X 25 / 12 = 114. 8Kg(衝撃荷重)となります。 CASE "B"の場合はやや複雑になります。 下の図に沿って一山あたりの剪断長さを求めます。 AB = (P/2) + (dp - Dc) tan α / CD = (P/2) + (dc - Dp) tan α とし、 オネジのネジ山が剪断破壊する荷重を WB 、メネジのネジ山が剪断破壊する荷重をWNとすると WB = πDc. AB. zτb / WN = πdc. CD. zτn で示される。 ここで z は負荷能力があると見なされる山の数、τb, τnはメネジ、オネジそれぞれの断破壊応力である。 断破壊応力は下の引っ張り強さとの比から算出する。 具体的に計算してみましょう。 M10 の有効長さ 10mmとした場合、山数は ピッチ 1. やさしい実践 機械設計講座. 5mmなので 10/1. 5で6. 6 AB = (P/2) + (dp - Dc) tan α = (1. 5/2)+(9. 026-8. 376) X tan 30 = 1. 1253 SS400の引っ張り強さ 400N/mm2ですから上の表より0. 5倍とし約20.
5倍となります。 これはボルトやネジのネジ山が必ず同じように出来ていないことや、ネジ山の形成の仕方で同じ考え方はできないため、その分を考慮した一般的な考え方になります。汎用ネジ類を使用せずにネジも一緒に設計される場合でも、ネジの設定長さは同じ考え方です。 多くのネジやボルトの長さは最低ネジ径+αから設定されています。(M6であれば8mmくらいから)これは同じような考え方からくるものです。 ネジの長さ基本設定 ネジの長さはネジ径の1. 5倍の長さで強度は保てます。 特殊な用途や特にネジやボルトに力が大きくかかる場合や、素材が金属でも柔らかい真鍮やアルミなどの場合はネジ長さを長くしていくことは必要です。ここでの長さは鉄鋼材のS45C相当での数値になりますので、目安として捉えてください。 ネジ径別の最低ネジ長さ早見表 ネジ径×1. 5とした理想長さの一覧と、ネジ山が何山分(噛み合いピッチ数)に相当するのかまとめています。 ネジ径 理想長さ 基本ピッチ 噛み合いピッチ数 M3 4. 5 0. 5 9山 M4 6. 0 0. 7 8. 5山 M5 7. 8 9. 3山 M6 9. 0 1. 0 M8 12 1. 25 9. 6山 M10 15 1. ボルト 首下長さ 計算ソフト. 5 10山 M12 18 1. 75 10. 2山 M14 21 2. 0 10. 5山 M16 24 12山 M18 27 2. 5 10. 8山 M20 30 こちらの早見表を印刷したい場合はpdfをご利用ください。 噛み合いピッチ数は単純計算で不完全ネジ長さを考慮していません 。 ピッチは並目のピッチです。細目は山の噛み合い数が多くなります。 細目の場合の最低長さは? ネジピッチが細かくなる「細目」の場合も同じように考えてください。これは細目の場合はピッチは細かくなりますが、山も小さくなるためです。 山が小さい分噛み合い強度は落ちています。その分をピッチの数で補いますので、同じように、 細目もネジ径×1. 5を最低長さとして捉えてください。 木材や樹脂などは別の考え方になります。 木材や柔らかい素材にはそもそもボルトを使用できるようなネジ山が立てられません。そういった場合はポップナットやアンカーなどを埋め込む必要があります。樹脂の場合も同じでナットを裏から使用したり、タッピングで勘合させるなどの素材別の工夫が必要になってきます。 この記事をシェアする この記事の前後リンク 投稿ナビゲーション この記事はalumania(アルマニア)のスタッフによって調査・検証して投稿されています。 ※無断転載と複製を禁じます。引用可 | posted by alumania | 2020/05/29 | 11:55
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