ねじのガタの影響

Question

ねじのガタがまわす方向にどう影響するか？またねじガタがある場合のバックラッシュ（ねじの遊び）の数字の出し方（計算方法）がわかれば教えてください。

「ねじはガタがないと動かない」というのはわかります。しかし理想はガタがないことです。たとえばメスねじとオスねじの有効径の差を50ﾐｸﾛﾝで作成した場合、バックラッシュはどれくらいありますか？（おすねじをまわした時にメスねじがうごきだすまでの距離or回転角度）。またこの距離or回転角度は計算できますか？あるならば計算式も教えてください。

Answer

ねじのバックラッシュが気になるのですか？

機械の送りねじのを例にしますと

雄ねじに対して雌ねじを二つ取付けて雌ねじ同士をスプリングなどで押合いさせてバックラッシュを無くす、と言うような構造が採られます。

ボールネジもバックラッシュを無くす方法です

ねじ研加工など、どんな精度の良いねじを作ってもバックラッシュは０ではあり得ません。

送りねじに関しては、昔から様々な工夫がなされていますが、現在ではボールネジの採用が一番多いですね。

バックラッシュ　と言うレベルでは無く、ねじのピッチ精度・振れが重視されています。

Answer

簡単に考えれば、通常のねじでは、バックラッシは0.1～0.2mmです。計算上 0.15mmとする。それを回転角度に直すと、例えば、M10のピッチは1.5mmです。すると、360°：1.5mm ＝Ｘ°：0.15mmと考え、Ｘ°＝ 36°が求められます。通常のねじ締付には、問題がありません。また、ねじ送りテーブルでも、常に片側に負荷が掛かる場合には、問題がありません。 <ねじ締付も、片側に負荷が掛かっています> 上記以外は、バックラッシュのガタで問題が生じる場合があります。対策は、“片側に常に負荷が掛かる”構造にする事です。<与圧等々で>

Answer

補足させて頂くと
ネジの有効径は　おねじ・めねじ　とも同一寸法が基準です。
Ｍ１０なら、有効径は　９．０２６ｍｍ
おねじの山の径は１０ｍｍ、谷の径も１０ｍｍとなります。

しかしながら、同一寸法では嵌め合う事は出来ませんので、
おねじの場合は径中心方向に少し追い込む（小さく）
めねじの場合は外径方向に少し追い込む（大きくする）

分りやすく言うとこの差がネジのガタ（クリアランス）となります

実際上は、ネジ山の角度の誤差（バイトの先端角）・送りのピッチ誤差などによって、狙い通りのクリアランスを付けることは結構な技術が必要となります。

特殊な場合ですが、わざとネジ山をやせさせて取り付け歪を吸収するケースもあります。

Answer

＞ねじのガタがまわす方向にどう影響するか？

イマイチ意味不明瞭ですが、まわす方向には影響しない、荷重方向を逆にすれば同じと言えるかと思います。
ねじとは片アタリで使うモノ、即ちガタは必ずある。マイクロメータの高精度なねじでも、片側で当てます。ガタを無くすには片側づづの合成で両側当たるように使うダブルナットにします。ボールねじもそうです。

ねじのガタ、バックラッシュを理解するには、ねじの形を作図すれば判ります。

ねじのはめあわせを考える基準となるのが有効径。

●雄ねじの山と雌ねじの谷、およびその逆は隙間を持たせるようになっており、これはガタに影響しない。

●片側で考えるため有効径線と仮に呼ぶと、これはねじ山の幅とねじ溝の幅とが等しくなる線のこと。

●いま雄ねじ雌ねじにガタがあり、片側に寄せられ密着すると、両者の有効径線が一致する。
　その逆の片側では隙間ができる。
●径方向のガタについては、雄ねじ雌ねじ両者の有効径線の直径＝有効径を出せば、ねじを考えないで、その径による軸と穴とのはめあいと同じことである。

●軸方向のガタについては、両者を中心（負荷により自動調芯される）にもってきた時に有効径の差から隙間を算出すれば、ガタ量と回転角が計算出来る。

以上の原理から、ねじ等級や現物の測定値からガタが計算出来ます。

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