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〔技術データ〕ボルト・スクリュープラグ・ノックピンの強度

ボルトの強度



(例)1本の六角穴付ボルトでP=200kgfの引張荷重を繰返し(片振り)受けるのに適正なサイズを求めます。(六角穴付ボルトは材質:SCM435、38~43HRC、強度区分12.9とします。)
(1)式より


2)ストリッパボルトのように引張の衝撃荷重を受ける場合には疲労強度から選定
  します。(同様に200kgfの荷重を受け、ストリッパボルトは材質:SCM435、
  33~38HRC、強度区分10.9とします。)

右表より、強度区分10.9の許容荷重が200kgf以上の時は318[kgf]のM8
  となります。従ってM8のねじ部をもつ軸径10mmのMSB10を選定します。なお、
  せん断荷重を受ける場合にはノックピンを併用してください。

スクリュープラグの強度

ノックピンの強度

ノックピン1本に800kgfの繰返し(片振り)せん断荷重がかかるときの適正サイズを求めます。
(ノックピンの材質はSUJ2 硬さ58HRC~)

∴MSのノックピンならばD8以上の大きさを選定します。
  また、ノックピンのサイズを大きめに統一すれば、工具や在庫等を削減できます。

引張強さを基準としたUnwinの安全率α

材料 静荷重 繰返し荷重 衝撃荷重
片振り 両振り
3 5 8 12
鋳鉄 4 6 10 15
銅、柔らかい金属 5 5 9 15

基準強さ:延性材料の時は降伏応力
       脆性材料の時は破壊応力

強度区分12.9の降伏応力はσb=112[kgf/mm2
許容応力σt=σb/安全率(上表から安全率5)
        =112/5
        =22.4[kgf/mm2

ボルトの疲労強度(ねじの場合:疲労強度は200万回)

ねじの呼び 有効断面積Asmm2 強度区分
12.9 10.9
疲労強度* 許容荷重 疲労強度* 許容荷重
kgf /mm2 kgf kgf /mm2 kgf
M 4 8.78 13.1 114 9.1 79
M 5 14.2 11.3 160 7.8 111
M 6 20.1 10.6 213 7.4 149
M 8 36.6 8.9 326 8.7 318
M10 58 7.4 429 7.3 423
M12 84.3 6.7 565 6.5 548
M14 115 6.1 702 6 690
M16 157 5.8 911 5.7 895
M20 245 5.2 1274 5.1 1250
M24 353 4.7 1659 4.7 1659

疲労強度*は「小ねじ類、ボルトおよびナット用メートルねじの疲れ限度の推定値」(山本)から抜粋して修正したものです。




ねじ部に負荷がかかるような使い方はしないでください。

ここに掲載したのはあくまでも強度の求め方の一例です。実際には、穴間ピッチ精度、穴の垂直度、面粗度、真円度、プレートの材質、平行度、焼入れの有無、プレス機械の精度、製品の生産数量、工具の摩耗など様々な条件を考慮する必要があります。よって強度計算の値は目安としてご利用ください。(保証値ではありません。)

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