BOLT Journal
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ねじのトラブル対策Q&A
第9回|ねじの静的強度と疲労強度
Q1.ねじの「静的強度」とは何ですか? 静的強度とは、変動のない一定の荷重が加わったときに、ねじがどこまで耐えられるかを示す強度です。ねじの場合、主に締め付けたときの強度が対象となります。一般的な強度区分(8.8や10.9など)は、この静的強度を基準に定められています。 Q2.疲労強度と、静的強度は何が違うのですか? 疲労強度は、小さな荷重でも繰り返し作用することで発生する破壊に対する強さです。静..
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ねじのトラブル対策Q&A
第8回|軸力のばらつきとその低減
Q1.なぜ、同じトルクで締めても軸力にばらつきが出るのですか? 締付トルクの約90%がねじ面や座面の摩擦によって消費されてしまいます。摩擦条件が少し変わるだけでも軸力は変動するため、同じトルクで締めても軸力は一定になりません。 Q2.軸力のばらつきは、どの程度発生するものなのでしょうか? 一般的なトルク法では、同じトルクで締め付けても軸力が±20〜30%程度ばらつくこともあります。摩擦係数の違いが..
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ねじのトラブル対策Q&A
第7回|トルク法以外の選択肢~油圧テンショナ・ボルトヒータ・回転角法
Q1.なぜ、トルクレンチ以外の締付け方法が必要なのですか? トルク法は非常に便利な締付け法ですが、摩擦の影響を受けるため、軸力にばらつきが生じます。より高い締付精度が求められる設備や大型ボルトでは、別の締付け方法が採用されることがあります。 Q2.油圧テンショナとは、どのような工具ですか? 油圧テンショナは、油圧の力でボルトを直接引き伸ばし、その状態でナットを締める工具(張力法)です。摩擦係数の影..
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ねじのトラブル対策Q&A
第6回|トルク法を見直す
Q1.「トルク係数K」とは、どのような値なのですか? トルク係数Kは、締付トルクと軸力の関係を表す値です。ねじ部や座面の摩擦状態によって変化し、同じトルクでもK値が違えば、得られる軸力は大きく変わります。トルク係数としては0.2という数値がよく使われます。 Q2.トルク係数は、なぜ一定にならないのですか? トルク係数は、摩擦係数の影響を強く受けます。表面処理、潤滑状態、締付速度などで変化するため、..
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ねじのトラブル対策Q&A
第5回|ねじ締付けの基本と締付け方法
Q1.ねじの締付け方法には、どのような種類があるのですか? 代表的なのは、トルク値で管理する「トルク法」です。そのほか、回転角で管理する方法や、油圧テンショナ・ボルトヒーターを使う方法もあります。用途や必要精度によって使い分けられています。 Q2.なぜ、締付け方法によって軸力が変わるのですか? 同じトルクでも、摩擦条件や工具の違いによって得られる軸力は変わります。そのため、締付け方法が変わると、締..
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ねじのトラブル対策Q&A
第4回|ねじと摩擦
Q1.ねじの締結において、ねじと摩擦の関係を教えてください? ねじの締結において、摩擦が問題となるのは、おねじとめねじが接触している「ねじ面」、ナット座面とボルト頭部座面、さらに締結された状態の「被締結体界面」です。トルクレンチでねじを締め付けるとき、緩めるとき、あるいは緩み現象で主に問題となるのはナットが回転する円周方向に存在する摩擦係数です。荷重が摩擦力(面に作用する垂直力と摩擦係数の積)を超..
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ねじのトラブル対策Q&A
第3回|ねじの強さと剛性
Q1.ねじの「強さ」とは、何を指しているのですか?(強度区分10.9を追加) 強さは主に「破断しにくさ」です。代表例として強度区分10.9は、高強度ボルトでよく使われ、引張強さが高いグレードです。ただし強い=万能ではなく、使い方と締結条件が前提になります。 Q2.「ねじの剛性」とは何が違うのでしょうか?(式で補足) 剛性は「伸びにくさ」で、材料のヤング率Eと形状で決まります。基本は k(剛性)=A..
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ねじのトラブル対策Q&A
第2回|ねじの材料
Q1.ねじには、どのような材料が使われているのですか? 一般的には、鉄鋼材料が最も多く使われていますが、用途に応じてステンレス鋼、アルミ、真鍮、チタン合金なども選ばれます。材料ごとに強度や重さ、耐食性や剛性が異なるため、使用環境に合わせた選定が重要です。 Q2.材料が違うと、ねじの強さはどのように変わりますか? ねじの強さは、材料の引張強さだけでなく、ヤング率の違いによっても締め付け時の伸び方や軸..
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ねじのトラブル対策Q&A
第1回|ねじの基本
Q1.ねじ山の形状に、三角形や台形があるのはなぜですか? ねじは「何を目的に使うか」で形が変わります。締結用のねじは、ゆるみにくさを重視した三角形が基本です。一方、力を伝える送りねじなどでは、効率のよい台形ねじが使われます。見た目ではなく、役割に合わせて形が選ばれています。 Q2.2条ねじや3条ねじは、普通のねじと何が違うのですか? 普通のねじ(1条ねじ)は、ねじのピッチとリード(1回転で進む距離..
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ねじ専門用語集
有効断面積 複雑な形状をしたねじ部の強度を円柱に置き換えて評価する場合の断面積。呼び径とピッチから計算できる。 剛性 変形しにくさを表す。金属材料の場合、変形が小さい範囲では応力とひずみが比例するという「フックの法則」が成立します。その比例定数がヤング率です。炭素鋼系の材料では200GPa程度の値です。オーステナイト系ステンレス鋼の値はそれよりやや小さいですが、大差はありません。 ヤング率とせん断..
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