ボルトの締め付けトルクと伸びの関係について教えてください

http://tohnichi.jp/technical/index.html
の“２.ねじ締付”をクリックした表にも記載されていますが、

軸の応力を210N/mm2程度（SS400の降伏点×約90％）の条件で、
☆ Ｍ４２；2000N･m ⇒ 工具にパイプを掛けて1mにして、204kgの力が必要
☆ Ｍ４８；2950N･m ⇒ 工具にパイプを掛けて1mにして、301kgの力が必要
☆ Ｍ５６；4800N･m ⇒ 工具にパイプを掛けて1mにして、490kgの力が必要
☆ Ｍ６４；7200N･m ⇒ 工具にパイプを掛けて1mにして、735kgの力が必要
となります。<人の力の限界を超えているのでは…>

ボルト加熱より、レンタル等で、ねじを締付ける工具を調達して、ねじ締めを
キチンとした方が良いのでは？
それでも、緩むなら『機械的な緩み止めを、締付け後に実施する』を、
追加して、アドバイスします。

また、
締付トルク　ねじ径　軸力にて、ネット検索すると、
＊ ボルト締め油圧工具レンタル<ハンディーTypeで>
等の情報も入手できます。

お礼

2007/12/14 07:23

有難うございます。
パイプとトルクの関係参考になります。
いずれにしても限界を超えているので人間の力では無理ですね。
工具の工夫も考えてみます。

質問者

締付けトルク管理は、どの様にしていますか？<締付けトルク、締付け方法、等>
ボルトが緩むメカニズムは、
＊ボルトの軸力がなくなり、ボルト自身/ナットが、軽い振動等のエネルギで廻り緩む
＊ボルトの軸力が不足して、ボルト自身/ナットが、激しい振動等のエネルギで廻り緩む
　<不足した軸力では、振動等の加速度で、瞬間的に零となり、緩んでいく>

以上により、
先ず、ヒートショックや振動で緩まない締付けトルクで締める、を考えて下さい。
手で締めると、スパンの長い工具が必要なので、インパクトレンチを特注する必要があるのでは？
次に、激しい振動等で、瞬間的に軸力が零になっても、ボルトが廻らない方法を考える。
ロックタイトや緩み止めのワッシャーも試しましたが、駄目でした…なら、
ボルトの頭の部分と座の部分を、ピン等で固定する事を考えるべきです。

頑張って、調査・確認をして下さい。

お礼

2007/12/14 07:31

有難うございます。
時々ボルトを取り外したり、ボルトの交換も行いますのでピン等での固定は難しいと思いますが、固定の方法は他にもあると思います。
アドバイスがありましたらお願いします。
方法を工夫してみます。

質問者

締付け物の変位を無視すると

締付け荷重増分＝ねじ断面積×ヤング率×熱膨張率×温度差

になります。Ｍ12で温度差50℃として約1000kg
ボルト長さとは一応無関係です。トルクでは値としてその1/10程度？

このような熱膨張させて冷却後に増した締め付け力によって緩みを防ぐ方法は聞いたことがありません。この方法は管理が難しいのではないでしょか？
また締め付け力だけで緩みを防ぐのは、良くないと思います。

緩む原因が振動なのか、熱の繰返しなのかにもよりますが、簡易なネジロック（ロックタイト）から始まって、市販品に?緩み止めナット??緩み止めボルト?は各種あるし、そのなかでも?ハードロック?は有名です。
ワッシャにも緩みに強いとされるものがあります。
これらの検討をされた方が良いと思います。

お礼

2007/12/13 07:58

有難うございました。
かなり参考になります、ロックタイトや緩み止めのワッシャーも試しましたがだめでした。
細いものでもＭ４２ピッチ４.５?です。激しい振動や１００℃以下ですが熱も１日周期で繰り返しかかります。ボルトのねじ部分が立て込み穴から出ないようボルトを設計していますが、断面を見ると強度の不足ではなく、緩んだための繰り返し応力によるものと思われます。
時々確認すればよいのですが。

質問者