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アルミにねじ止めしたい
「M6だからこのトルク」「アルミだから直径の何倍」と決める前に、何を押さえ、どこに力が流れるかを確認します。
このガイドで分かること
- 締付けトルクと軸力の関係
- 有効なかみ合い長さと、ねじ山の抜け
- ねじ山以外に確認する接合部の挙動
青：入力条件の記号 ／ 赤：計算で求める量。図は概念図です。
- T：締付けトルク
- Fp：締付け軸力
- Le：有効なかみ合い長さ
下の数値は説明用の例です。リンク先では通常の計算画面が開きます。「入力する条件」を入れて確認してください。数値は自動転記しません。
材質・ねじ・荷重を決める
同じアルミの呼び名でも、調質や製品状態で強度が異なります。接合する部品と、ねじを切る側の材料を分けて記録します。
- アルミの合金・調質・温度、ボルトの強度区分
- 呼び径・ピッチ・有効径、実際にかみ合う長さ
- 外力の向き、繰り返し、振動、分解の頻度
トルクから軸力を概算する
ボルトは締付けによって伸び、部品を押さえます。トルク係数Kは、ねじ面の摩擦係数そのものではありません。実際の潤滑・座面・表面処理に合う値と、軸力のばらつきを使います。
Fp ≈ T / (K d)
例：軸力の大きさをつかむ
入力する条件
- 締付けトルク T = 12 N·m
- 呼び径 d = 10 mm
- トルク係数 K = 0.20（仮定）
計算結果
- 推定軸力 Fp = 6,000 N
12 N·mは推奨トルクではありません。同じ12 N·mでもKを0.15とすると8,000 Nになります。Kは確認した条件の範囲で比較し、最大軸力はねじ山・ボルトの強度、最小軸力は離間・滑りの確認に使います。
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ねじ山とボルトを別々に確認する
このサイトのかみ合い長さ計算は、ねじ山の有効せん断面積をAs ≈ π dm Le / 3とする経験的な予備検討です。めねじ・おねじのせん断と、ボルトの引張を比較します。JISのねじ等級や詳細な山形を再現する強度保証ではありません。
例：最大軸力と仮定した許容値で比較
入力する条件
- 最大軸力 F = 6,000 N、荷重係数 k = 1.5
- 有効径 dm = 9.026 mm、ピッチ p = 1.5 mm、今回のLe = 15 mm
- めねじ許容せん断80 MPa、おねじ160 MPa（仮定）
- ボルト応力面積58 mm²、許容引張300 MPa（仮定）
計算結果
- 比較用荷重 kF = 9,000 N
- 必要かみ合い長さ ≈ 11.90 mm
- ピッチ単位で切り上げ：8山 / 12 mm
80 MPaなどは説明用の入力で、A5052など特定材料の推奨値ではありません。kは荷重側に掛けており、許容値に含めた余裕と重複させないよう定義します。12 mmにすれば必ず安全という判定ではありません。
締結体として成立するか確認する
外力がそのままボルト1本に加わるとは限りません。部品とボルトの剛性、締付け軸力の上下限、接合面の摩擦で分担が変わります。
- 接合面が離れないか、滑らないか、座面がつぶれないか
- 薄いボスの割れ、縁までの距離、底付きや突き抜け
- 繰り返し疲労、緩み、温度差、異種金属の腐食
- 繰り返し分解するならインサートなどの方式も比較
確認したことをメモする
確認漏れを減らすためのメモです。チェック数で安全・合格を判定するものではありません。内容は送信・保存しません。
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参考情報・参考計算です。設計への適合性・安全性を保証するものではありません。実際の材料、部品仕様、使用条件を確認してください。