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機械要素設計で、ネジのトルク計算問題について

2020/08/05 16:14

普通科高校卒の大学1年生ですが、
写真の(2)の問題について質問です。
(僕のおおよその理解度の
目安だと思ってください。)

インターネットを調べていたら、

Ff＝0.7×σy×As
TfA＝0.35k (1＋1/Q )σy・As・d

TfA :締め付けトルク
F f : 締め付け軸力
k ：トルク係数
d ：ボルトの呼び径［cm］
Q ：締付係数
σy ：耐力(kgf/mm²）
As ：ボルトの有効断面積［mm²］

という式が出てきたのですが、
この耐力 σy というのは、
今回の問題では谷の断面での
許容引っ張り応力の事を
指しているのでしょうか？

それとも、締付力＝ σ×π (d₁)²/4
※ 許容引っ張り応力 : σ
谷の直径 d₁

を利用して事前に出した締付力に
(スパナの有効長＋ねじの呼び)/ d₁
を掛けて出す問題なのでしょうか？

(というか、そもそもこの計算式で
合っているんでしょうか。)

どなたか、ご教授ください。
なお写真の文字が見づらい等の
ご指摘がありましたら、
補足の方で対応させて頂きます。

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質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2020/08/06 16:31
回答No.2

許容引張応力と耐力について
安全率が1なら許容引張応力と耐力は同じと言えます。
許容引張応力とは製品において許容できる引張応力のことです。
なので製品の破断が問題となる場合は引張強さを、塑性変形が問題となる場合は耐力をそれぞれ安全率で割った値となります。
ボルトは塑性変形が起きると問題なので安全率が1なら耐力と同じになるわけです。
ちなみにボルトの耐力は強度区分によって算出されることが多いです。（強度区分についても説明すると長くなるので別途検索してください）

（２）の問題について
欲しい軸力は前の問題で分かっているようなので軸力と締付けトルクの関係式からトルクを算出。
F=T/(k×d) F：軸力、T：締付けトルク、k：トルク係数、d：ネジの呼び径
あとはそのトルクを得るためにどれだけの力をレンチにかければ良いのかを求めればいいです。

お礼

2020/08/24 01:20

お礼が遅れた申し訳ありません。
回答ありがとうございました。

hf-sbf5 質問者
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その他の回答 （2件中 1～2件目)

2020/08/05 16:35
回答No.1

ボルトの有効断面積と耐力の関係ですね。

お礼

2020/08/24 01:20

お礼が遅れた申し訳ありません。
回答ありがとうございました。

hf-sbf5 質問者

補足

2020/08/05 17:29

回答ありがとうございます。
では、今回の問題では
耐力は許容引っ張り応力であり、

Ff＝0.7×σy×As
TfA＝0.35k (1＋1/Q )σy・As・d

の式を計算する事で答えが求まる
という解釈で良いですか？

hf-sbf5 質問者
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