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ねじ 1)-1. ねじの名称、締結の仕組み、締め付け線図について

ボルト(ねじ)の力学

内外力比

内外力比 概要

締結部に外力が入力された場合を考える
(締結体軸方向への外力)。

この時入力される外力(Fex)は、軸力の増加分(ΔFbolt)のみならず、被締結体の圧縮力の減少分 (ΔFbodyも負担し、その二つの合力とつり合う。

Fex = ΔFbolt + ΔFbody

つまり、入力した外力(Fex) 全てが軸力に変換されるわけではない。

内外力比

さて上記における入力した外力(Fex )に対する軸力の変化(ΔFbolt )、この二つを比(φ)で表した

  • φ ΔFbolt / Fex

を、内外力比とよぶ。以下に図示する。

単純に、内外力比が小さければ、外力の入力に対する軸力の変化は小さい。
(逆に、内外力比が大きければ、軸力変化は大きい)

また、一定以上の外力入力された場合は(上図の点Aを超える外力)、被締結体は圧縮力を失うため遊離する。

結果、締結体同士にてずれが発生し、そのずれによりゆるみ等が発生し問題の一因となる。

追記

つづいて、ねじの強度区分、入力トルクと軸力の関係について

以下の記事にて

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