kobo hp101

ネジ について考える


初級問題01答え

答え1 通常良く用いられる降伏点からの解き方を すべきです 個数5と1の違いでの変化と 締め付け力と 締め付け後の耐力を 注意すれば 
 締め付け後の耐力は (1x4x6x(1- 0.78/(1/1) ) x0.75x0.785x(10^2)=311>300 kgで
 1-M10ネジを締め上げたとき 締め付け後の 静的耐力は300kgとなります

答え1−1 
通常こまかく計算せずに  暗算で 締め付け後の耐力は Fb=3d^2= 300 (kg)  となります
この ボルトには 後 300kg の負荷に耐えられます
参考1
                    平均締め付け力は meanFs=7d^2= 700 (kg)  となります
当然ながら 最大最小の 締め付け力,締め付け後の耐力,がありますので注意する事です
本数,締め方,材料,力の方向,や その種類,メネジ側の状態,増し締めの有無.ボルトサイズ 座板の剛性によっても異なってきます 
内力係数は 1で視ます 書き出したらきりがないように 現実の仕事に でてきますので 是非 理解して 仕事をこなしてていたたきたいと思っております。

おもしろい仕事こなした人 問題ください!
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下の風景を お楽しみ下さい

初級問題02答え
ネジの剪断 とボルトの剪断は 違います各設計基準に 載っているボルト材の許容剪断応力は ボルト材すなわち胴部の剪断と 考えるべきです 今機械設計で ベースに ブラケットが 4-M36ネジ,4・6のボルトで 標準締め付けでねじ込み取付られていますこの ブラケットに剪断力を加えて ボルトのみで受けます   静的許容力はいくらになるでしょうか?

答え1 4-M36ねじの剪断  
M36谷の断面積 A=731 (mm2)
許容剪断応力は fs=Kt/6=6.83 (mm2)
切り欠き係数 :βk=3
ここで取り付け状態の安全率は 静的で S=3
ボルトの有効率 k=0.8
静的許容力
ft=NxkxAxfs/βk/S=4X0.8x731x6.83/3/3=1775(kg)
となります。
参考.
面積は ネジの有効断面積が一番正確です(As=0.7854(d-0.9382P)=817(mm2)計算して視てくださいね) 
又 簡易法の 36X36X.7854X.75=763(mm2) でもいいところです
許容剪断応力は建築では 9(mm2)ですが ボルトの場合 剪断と引っ張りの組合せによる許容応力制限が有りますので注意
切り欠き係数は βk=1+(αk-1)ηkf=で3.0となります 一度だけでも計算して視てくださいね、 簡易法で 頭から4.6のボルトはβk=3でいいです
ボルトの有効率kは ボルト1本 2本 は k=1 ですが 3本 4本は k=0.8 5本以上で k=0.9 でやってます 経験値です 状態によって 変えてください
安全率は 動的で S=5 交番で  S=8 衝撃で S=12 が ふつうです
荷重が 短期ならば 1.5倍 します 状態によって 変えてください
又 ボルトの締め付け力による摩擦制止力は このとき 加算しません 締め付け力かける摩擦係数(加工面で0.15/S)で計算するときは
fsを 小さくしなければ なりません 小さくすると答えが だいたい同じになりますので 計算しません
結論 上で示すように かなり小さい値となりますので 機械では ボルトのネジ部で 負荷を受けないようにしてます
     たとえば インロウで 受けます グレードを落とすと シャーブロックで受けます 
     一般ではボルトの剪断で 負荷を受けるときは 二次負荷や 軽微な負荷 や 短期負荷のみにしたいものです。
     それで も 剪断を受けたいときは やはり ボルトの 胴部で 剪断を受けますかなりの分野で 多用されています
     そうです ボルトナットで 組み上げます このとき 全ネジのボルトを使わないのは 当然ですが
     もはや グレードが 建築に近いと 考えてます







上級問題01答え

答え1環境温度125゚C, S45C,の許容応力をもとめ M80x1.5pネジ,の有効断面積を求め ネジの形状計数を算出して 材料の片ぶり引っ張り許容力をもとめ 締め付け計数 より 応力を求めて 引き算をすれば良いわけです
私どもでは この計算をして お客様より代金を いただいていますのでのせるのをやめています
あしからずご了承ください
実は載せても いいのですが 計算書を 探し出すのが めんどくさいので また時間が出来たら探して載せます
暗算でようしないのです−−−(大苦笑


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