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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:全ネジと半ネジの使い分け)

全ネジと半ネジの使い分けと締め付けトルクの関係について

2023/09/06 19:28

このQ&Aのポイント
  • 全ネジと半ネジの使い分けや締め付けトルクの関係について質問があります。
  • 規格値以上の長いボルトの場合、先端から規格長さのみねじ切り(半ネジ)か全部にねじ切り(全ネジ)の2択になります。
  • 短いボルトは全ねじのみしかありませんが、長いボルトはなぜ全ねじで締め付けてはいけないのでしょうか?また、現場の都合で全ネジに統一することは可能でしょうか?
※ 以下は、質問の原文です

全ネジと半ネジの使い分け

2005/05/09 14:19

ねじ部長さ(規格値)以上に長いボルトの場合
1)先端から規格長さのみ、ねじ切り(当社表現で半ネジ)
2)全部にねじ切り(全ネジ)
の2択となります。
しかし、規定のねじ部長さより短いねじは、全ねじのみしかありません。
(経緯)
上記(1)に該当する半ねじの現場在庫品が、現場指示で全ねじに変わっていました。強度上の見地より規格品に戻すこととなりました。
(検討課題)
M10X20(全ねじ)もM10X40(半ネジ)も締め付けトルクは同じ。
短いボルトは全ねじでよくて、長いボルトは全ねじではいけない理由は?
※上記質問を想定して、設計見解をまとめておきたいと考えています。
(私の考え方)
イ)基本的に応力集中のかかりやすい首下に切り欠き係数upと断面積減となるネジ切りは良くない(但し、短いボルトは可の説明にならない)
ロ)長い方が同じトルクでもねじれ角は大きい。仮に首下に微細亀裂が入った場合、内部応力による亀裂の伝播が激しい。
(質問)
1.上記問題に対して、どういう説明が良いのでしょうか?ただ単に「短いボルトも全ねじにしたいけど出来ないからしょうがない」の気もします(^^;
2.現場としては「時々全ネジ指定の組み立て指示があるから、いっそのことすべて全ネジにしておけば探す手間が省ける」からきています。こういう考えもアリなのでしょうか?

並行して自分でも調査していたのですが、ほとんど#1さんのお話に近い結論になりました。
・ネジの破断は通常ネジの谷底から伝播する。よって全ネジ半ネジで破断応力の違いが出にくい。
・厳密に言うと両者に違いはあると考えられるが、この違いが出てくるような応力での設計はしない(してはいけない)ので、大差ないといえる。
・製造上(特に転造ネジ)は全ねじに対し半ネジのほうが作りやすい。こちらの見地では意味がある。

よって「破断強度の見地から全ねじ半ネジを使い分ける必要はない」となりました。
上記が間違いの可能性もありますので、このまま数日おいたのち締め切らせていただきます。ありがとうございました。

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2005/05/09 16:14
回答No.1

ねじには、規格で推奨されるねじ部長さが定められていますので、その長さのみをねじ切りしてあるものがマシンボルトです。 全ねじのものはスタッドボルトというものが有ります。
基本的には、貴兄の書かれているように、細かな分析も必要でしょうが、現実には全ねじのものも有る事から、そこまでは一般的に考慮されていません。
回答としては、コストや、実際の使用に影響が無ければどちらでも良いはずです。(もし亀裂伝播や、形状の不連続が強度等に重大な影響があるとすれば、ねじ構造そのものが、それらで構成されていますので、成り立ちません。)
一般的には、安全を求められる機器には、マシンボルトは使用されておりません。スタッドボルト・ナット形式が採用されています。(いわゆるボルト首下の形状不連続部のトラブルを回避する為。)ボルト鍔部に不均一な応力がかかる場合、マシンボルト形状では、首下のと鍔部の接点に集中応力がかかりますが、スタッドボルト形式では、ボルトナット部全体でその応力を負担する為、応力値が軽減できます。 

お礼

2005/05/09 17:02

ご指摘の通り、全ねじ半ネジに明確な差があるとは実績的に思えず、今回の質問にいたりました。素直にどちらでも良いというのが正解の気もします。
スタッドボルト・ナットの話大変参考になりました。自分はそこまで過酷な設計の経験はありませんが、ぜひ頭に入れておこうと思います。
ありがとうございました。

質問者

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その他の回答 (2件中 1~2件目)

2005/05/09 19:53
回答No.2

M10なので、有効径はφ10で長さが変わっても強度的には同じと見なします。
ネジを切るとさびたり、応力集中の要因にはなりますから、できるだけボルトの加工を避けます。
t10の板と板をボルト/ナットで繋ぐ場合、20+ナットの厚み+ネジが3山程度出るのを長さ40や35、45等で検討します。
(平ワッシャ、スプリングワッシャは別途検討要)

お礼

2005/05/09 20:27

ありがとうございます。
参考にさせていただきます。

質問者

お礼をおくりました

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