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ENGINEERING CALCULATORS

ねじのかみ合い長さ・抜けの概算

技術計算（試験公開）

有効なかみ合い長さと材料ごとの許容せん断応力から、めねじ・おねじの抜けとボルト引張を分けて比較します。

入力条件

単位を選んで数値を入力。全角数字・1/8・1 3/8も使えます。単位を切り替えると数値も換算します。

計算結果

参考計算です。実際の設計への適合性・安全性を保証するものではありません。

条件の図

入力：青い記号を押して編集 結果：赤橙の値・線

計算式・適用条件

Fd=kF; As≈πdₘLe/3; Fh=Asτh; Fb=Asτb; Ft=Atσa; Lreq=3Fd/[πdₘ min(τh,τb)].

一般的な金属ねじの初期検討用の経験的なせん断面積近似です。1/3はねじの不完全なかみ合いを見込む係数で、特定のJISねじ公差の精密計算ではありません。有効径と完全ねじ長さは実物・規格条件で確認し、面取り・逃げ・不完全ねじを除きます。軸力Fは外力だけでなく締付け分を含む最大ねじ負荷です。許容応力は使用温度・材料・設計基準に合う値を別途決めて入力します。薄肉ボスの割れ、曲げ、疲労、クリープ、インサート、樹脂ねじ、ねじ山ごとの不均等負担は判定しません。

表示値は丸めています。図は条件の説明図です。材質・物性の初期値は入力例なので、使用する材料・温度・条件の値に置き換えてください。

計算の参考資料
参考情報としてのご利用について

計算式には荷重・支持条件・変形の範囲などの前提があります。入力値・単位・計算式の適用条件を確認してください。図は条件を説明するもので、製作図や安全の証明ではありません。

材料値は代表値や参考範囲であり、製品の品質保証値や、そのまま使える設計許容値ではありません。規格・製品形状・寸法・調質・温度などで変わるため、採用する製品の仕様書や検査証明書などと照合してください。

表示する安全率や判定は、入力条件と計算モデルの範囲に限られます。規格適合・寿命・疲労・接合部などを含む設計全体の安全性を自動で確認するものではありません。実際の設計・製造・使用にあたっては、適用する法規・規格、製品仕様、必要な試験や専門的な検証を別途確認してください。

計算のために入力値をサーバーへ送る処理はありません。計算結果は規格適合や安全の自動判定ではありません。

この計算で求められること

有効なかみ合い長さと材料ごとの許容せん断応力から、めねじ・おねじの抜けとボルト引張を分けて比較します。

入力・結果・適用条件を確認する

主な入力

  • ねじの有効径 dₘ
  • ピッチ p
  • 完全ねじ部の有効かみ合い長さ Le
  • ねじに作用する最大軸力 F（締付け分を含む）
  • 軸力に掛ける比較倍率 k
  • めねじ側の許容せん断応力 τh（例）
  • おねじ側の許容せん断応力 τb（例）
  • ボルトの引張応力断面積 At
  • ボルトの許容引張応力 σa（例）

得られる結果

  • 比較倍率後の軸力 Fd (N)
  • めねじの概算比較荷重 (N)
  • おねじの概算比較荷重 (N)
  • ボルト引張の比較荷重 (N)
  • 両側の抜けに必要な概算長さ Lreq (mm)
  • ピッチ単位で切り上げた必要長さ (mm)
  • 必要な完全ねじ山数の概算 (—)
  • 3つの比較の最小余裕 (—)

Fd=kF; As≈πdₘLe/3; Fh=Asτh; Fb=Asτb; Ft=Atσa; Lreq=3Fd/[πdₘ min(τh,τb)].

一般的な金属ねじの初期検討用の経験的なせん断面積近似です。1/3はねじの不完全なかみ合いを見込む係数で、特定のJISねじ公差の精密計算ではありません。有効径と完全ねじ長さは実物・規格条件で確認し、面取り・逃げ・不完全ねじを除きます。軸力Fは外力だけでなく締付け分を含む最大ねじ負荷です。許容応力は使用温度・材料・設計基準に合う値を別途決めて入力します。薄肉ボスの割れ、曲げ、疲労、クリープ、インサート、樹脂ねじ、ねじ山ごとの不均等負担は判定しません。

関連する計算

What this calculator does

Compare female-thread pullout, male-thread stripping and bolt tension from effective engagement and separately established allowables.

Inputs, outputs and applicability

Inputs

  • Thread pitch diameter dₘ
  • Thread pitch p
  • Effective engagement Le of complete threads
  • Maximum thread axial force F, including preload
  • Comparison multiplier k on axial force
  • Female-thread allowable shear τh (example)
  • Male-thread allowable shear τb (example)
  • Bolt tensile-stress area At
  • Bolt allowable tensile stress σa (example)

Results

  • Factored axial force Fd (N)
  • Estimated female-thread comparison load (N)
  • Estimated male-thread comparison load (N)
  • Bolt tensile comparison load (N)
  • Estimated engagement Lreq for both thread sides (mm)
  • Required length rounded up to whole pitches (mm)
  • Estimated number of complete threads required (—)
  • Smallest of the three comparison margins (—)

Fd=kF; As≈πdₘLe/3; Fh=Asτh; Fb=Asτb; Ft=Atσa; Lreq=3Fd/[πdₘ min(τh,τb)].

Empirical shear-area approximation for preliminary assessment of ordinary metal threads, not an exact JIS tolerance calculation. The 1/3 factor accounts approximately for imperfect mating. Verify pitch diameter and complete engagement, excluding chamfers and incomplete runout. F includes preload and the maximum in-service thread load, not external force alone. Independently establish allowables for material, temperature and design criteria. Thin-boss splitting, bending, fatigue, creep, inserts, plastic threads and individual-thread load distribution are not assessed.

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