kobo hb６0

締め付けトルク入門編　　設計TOP 開発TOP

本ホームページは本に書いていない事を書いて行くのが使命ですが，　「締め付けトルク入門編」　を書きます　「人に易しく説明出来ないのは本人がわかっていない」とか　おっしゃる方も居られます　　　　　　これは程度の問題が有りますが ある種当たっているのでしょう-(笑顔)無学でわがままな若僧の　ホームページに　　　−−−理解しようとして　いただきましてありがとうございます

理解しようとして　いただきましてありがとうございます。

それでは　此処に書く締め付けトルクとは
ボルトの締め付けトルクを　説明してます。−−−ここは　大事な所ですハハハ　−−−jis B 1180の　六角ボルトに代表される　分のみです
　（これ以外に　穴付きボルト　小ネジ類も　含みます。　特殊とは思いませんが　TCボルト　タッピンねじ　ボールねじや、ノコハ、丸、台形、角ねじは含みません−−−色々有りますが　此処では　省略します。）

ボルトの締め付けは　環境によって大きく変わりますので　−−−ボルトだけでは締まりませんね
相手がいります。−−−ナットですか、タップですか、−−−ピンポン！此処では物品と名付けます。 （これ以外に　熱とか　内部残留応力とか　材質　精度　振動　荷重の影響　ロックタイト等−−−色々有りますが　此処では　省略します。）

締め付けトルクは　ボルトを　捻り方向に　回して　物品に　締め付け力を発生させるボルトの頭の回転モウメント(ボルト軸中心からの距離×力)です。
そうなんです　簡単な事なんです。−−−−（本当は　難しく　たぶん　３ヶ月くらい　本を読む読む必要は　有ります。−−−まあ私の頭が悪いので時間がかかったのかもしれません−−−苦笑）

それで　いろいろな方がが　モーメントをボルト頭部に与えて　ボルトを回すわけですが。　−−−ハハハ　悲しいかな
締め付けて居られないかたが居られます。−−−モーメントを与えるのと　物品を締め付けるのは　違いますね!
ある方は　モーメントを与えすぎ　ある方は　与えなかったのが理由です。−−−だいたいこれに入ります。
ボルトをぶち切ったのと　指先で回した方でしょう−−−ピンポン！−−−(特殊な条件　疲れとか水素ゼイセイ　温度　劣化等は　此処では省略します)

ボルトをぶち切りは　捻り切れるのが一般的です。　−−鉄製品(SS400,S-C,SCM)は　剪断歪みエネルギー説で　破壊します−−−(特殊な条件では別ですここでは　この説で走ってます)
そりゃ　　針金でも　　捻ったほうが　切れやすい−−−ちょっと意味が違いますが　まぁ　捻ると切れるのは間違いないです。

ボルトまたは　物品の　降伏点(比例限度って言う方も居られます)を超えると　締め付けられない　とするのが　一般的です−−（難しい事をご存じの方はお笑い下さいませ)−−−�@とします
指先で回しても　物品は　締まりますが　ネジは　入れるだけで　抵抗が有るもので　締め付けるところまでも　行かずに　ネジの勘合で　止まっている場合は　物品を締め付けていません−−−�Aとします−−−此処も難しい所ですが省略します
�@以上　�A以下の　締め付けトルクは　無効な締め付けトルク　範囲で　一般に締め付けたとは　言いません。−−−どないもこないも　無いものです−−−笑うでしょ

さて�@から�Aの間の　モーメントが　有効な　ボルトの締め付けトルクです。
下図に　ボルト材の　応力歪み線図を示します−−−このタイプに　決めての話です−−−前記ボルト材として普通このタイプです。
この間何でも有りなのですが　−−−ホント何でも有りです---下図O-X間です
よくご存じのかたは　範囲を　下図W-Z間と　考えて下さいませ−−　圧縮側は　マイナスの締め付けトルク−−ゆるめ側や　特殊な場合に使用します。

�@の図中X点付近は　ねじ切れる寸前で　追加外力が　加わるとすぐに　�@の図中X点を越えます。−−−外力の向きにもよりますが−−内力係数なんて難しい話はここでは省略してます。
�Aの図中O点付近は　ねじの　自己保持力が　ほとんど有りませんので　−−−−平たく言うと　脱落寸前です
それで　追加外力を　いくらか　持たし　自己保持力を保った範囲を　採用するのがふつうです　−−−フムフム−−此処も重要です
下図に　ボルト側のみの締め付け線図を示します−−−前図O-X間の範囲です

ボルトに強い軸力を　付加させれば　物品と強く締結出来ますが　上図A4点が　限界です。−−−締め付けトルクの捻り応力とネジによる引っ張りの
等価応力にて　破損します−−−詳しい事はネジの力学に書いてます此処では　省略　(剪断歪みエネルギー説が多いとも書いてます)
ボルトに強い軸力を付加させることを　良しとしたとき　−−−此処も難しい所ですが−−−またも省略−−−ハハハ
上図A4点を　発生させる軸力に設定すると失敗します。−−−ハハハ　いやになりますね　失敗は
下図に示す　締め付け作業のバラツキが有るために　設定�Eの所に設定します−−−ここも難しい詳細は　省略　−−−何でもかんでも省略です−−−ハハハ　お恥ずかしい


というわけで　設定�Eを　設定すれば良いわけです。
さて　この状態は　引っ張ってこその状態ですが−−−−−ここも軽く考えて下さいませ−−−
一般に　座面に　ねじ込んで締め上げた時のボルトの　応力たわみ線図です　−−−ボルト側だけですが−−−− ここで　他のことを　考えてる方　はもう少しですので　ので　がんばって　くださいね。
トルク係数(K=)は　０．２とします−−−−こう決めました−−−−−ここも軽く考えて下さいませ　面白いでしょ!
設定�Eを Ff とし　ねじ径を　dとすると
締め付けトルク(Tf=)は　Tf=KFfdです−−−−こう決めたのです−−−ザットですよ　ざっと
では問題０１です
　一般のボルト　４・６のボルト(40kg/mm2 6割保証品)---新品で考えてね−−細かい話は無視して可
サイズは　M6　　から　M36 　として　−−−転造品や切削品の事は考えないでね−−−ここも難しい所ですが省略
１条右　並目　無潤滑　手締めで　最大設定値�Eを　いくらと考えるべきでしょうか
又　肝心な　締め付けトルクは　いくらになるでしょうかお答え下さりませ。

−−−健闘をお祈りいたします!
−−−ここで　他のことを　考えて　ここまで読まれた方あなたの出番です!　1条左　並目　無潤滑　手締めの時どうされます?　

答えは　ただいま工事中　−−−−hb601に載せる予定です

−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

雑話

−−−何時になるかそれも問題ですが　問題そのもので少しでも　御理解いただければと　書いた訳です。

こういう　産業での　締め付けは　出来るだけ大きな力で　物品を締め付けさせるのが一般的です。
しっかり締めようって　M12やM16ぐらいなら　締め付け作業者が　ぶちきりをすることが有ります。

追伸

１．本ページに　M.Kさんよりメールが有り　「締付けトルクに関してJIS B1083,1084をごらんになって下さい。」との　メールが　有りましたので　紹介致します
JIS B　1083　ねじの締め付け通則　JIS B　1084ねじ部品の締め付け試験方法　です　
JIS　と　認識が　異なる所が　ある　とのご指摘が　有りました−−−０／１２／８