特ワッシャーの使用によるボルト面圧の考え方と計算方法について

M16ボルト頭：対辺24

　　http://www.sonic-eng.co.jp/sonickikaku/shunnpou02.htm
　　ボルト頭の断面積→4.9880cm2
　　φ23穴の断面積→4.155cm2
　　受圧面積は差引き　0.833cm2　?

　　http://jp.misumi-ec.com/maker/misumi/mech/special/screw_basic/03.html
M16ボルト　強度区分10.9　疲労強度で締付　895Kgf　?
（疲労強度は上で安全率を８掛。締付トルクを増せば２倍以上も有得）

面圧＝?÷?＝10.7kg/mm2

ワッシャ無くともボルトと穴の芯が一致する単純計算ではOK。でも偏ったらダメ。ワッシャ―は荷重分散に効果あれど偏りを込めた計算は容易でなく、結局その設備、その箇所の軽重の判断次第と思います。

設備の性質
受注品は承認要。穴埋溶接して完全と思えても必須。

箇所の性質
・横荷重を保持するのみならスペーサ的な穴埋め溶接、強度なくても横の動きは規制できる。
・引張荷重でも静的ならまだしも動的変動あるなら位置ズレが起り得て危ない。


計算尽くせない課題なのに、偉ぶり爺がしゃしゃり出て引掻回しゴミ屋敷化するのが此処です。。

お礼

2016/02/26 13:25

岩魚内様

ご回答頂き、ありがとうございます。
図面上の穴芯で検討した場合は計算上okなのですが・・・。
実際問題は難しいですね。

せけん一般的に、このような場合、どのような対応をしているのでしょうか？
私の知識不足で申し訳ありませんが、ご存知ならご教示頂けないでしょうか。

ありがとうございます。

質問者

このサイトには設計プロの回答者が沢山いらしゃるので、計算は
お任せします

リカバリー方法ですが、特ワッシャよりも、M16×φ22×デカい頭　の
特殊ねじを製作した方が良いと思います

このサイトの過去のＱＡで、通常の使用ですらワッシャは否定的であった
と記憶しております

特殊ボルトのデカい頭ですが、φ50のワッシャを入れることを考えれば、
加工のやや面倒な６角穴付きでなくて、スパナで締める６角形状で
良いでしょう
締付力も計算するまでもなく大丈夫だと思います

(2)さんの計算で心ずれが無ければ．．．とのことならば、
φ22.5×φ50＋内径φ17のワッシャ兼用の段付きブッシュ
を作成することも一案でしょう

ベテランエンジニアの回答(2)さんの賛同を得てひと安心です
フレームの作り直しができないのであれば、小生も段付きブッシュ作戦
を採用すると思います

本件絶対的な安全性を要求されたり過大な横荷重を受けたりしないの
であれば、世間一般的にはプレートを溶接しφ19再加工、もしくは上記
のような特殊ボルトや段付きブッシュで対応すると思います

お礼

2016/02/26 13:17

zaumaku様

回答頂きありがとうございます。
大頭ボルトを使用する事は思いつきませんでした。
コストが高くなりそうですね。
ワッシャー兼用の段付ブッシュは良案ですね。
早速試してみたいと思います。

せけん一般的に、このような場合、どのような対応をしているのでしょうか？
ご存知ならご教示頂けないでしょうか。

ありがとうございます。

質問者