Apr 13, 2026 伝言を残す

【ファスナーの知識】ねじの種類とボルトの機械的性質

I. ねじの種類

スレッドは、その目的に応じて、接続スレッドと送信スレッドの 2 つの主なカテゴリに分類されます。

1. 接続ネジ

接続ねじには普通ねじと管用ねじの2種類があり、主に部品の接続に使用されます。一般的に使用される標準ねじには、並目-ピッチ普通ねじ、細目-ピッチ普通ねじ、管用ねじ、管用テーパねじの 4 つがあります。

① 普通ねじのねじ形状は正三角形(ねじ角度60度)です。細目-ピッチと並目-ピッチのねじの違いは、同じ外径では細目-ピッチのねじ山のピッチが並目-ピッチのねじ山のピッチよりも小さいことです。

② 管用ねじ、管用テーパねじのねじ形状は二等辺三角形(ねじ角度は55度)です。管用ねじは主に水道管、石油管、ガス管などのパイプラインの接続に使用されます。管用ねじには、管用円筒ねじと管用テーパねじがあり、いずれもインチ単位で、ねじ長さ25.4mm内の山の本数でピッチを表します。

管ねじはさらに次のように分類されます。

● ノンシール管用ねじ(G): 管用ねじタップは雌ねじ加工に使用され、ダイスは雄ねじ加工に使用されます。

●管用シールねじ(R):高精度が要求され、はめあい方法は2通りあります。円筒めねじとテーパおねじによる「円筒・テーパ」のはめあいです。テーパー雌ねじとテーパー雄ねじが「テーパー/テーパー」嵌合を形成します。

(1)管ねじのサイズは管外径ではなく管内径のおおよその値です。たとえば、1/2 インチは DN15 に対応します。

(2) 管用ねじ形状の太さは1インチあたりの山の数で表し、換算ピッチは小数表示となります。たとえば、G1 インチの管用ねじには軸に沿って 11 個のねじがあり、そのピッチは 25.4 ÷ 11 ≈ 2.309 mm です。管用ねじは主に管継手と薄肉部品の接続に使用され、ピッチとねじ形状サイズが小さくなります。-

●メートルねじはピッチで表し、米ねじ、英ねじはインチあたりのねじ数で表します。

●メートルねじは60度の等辺ねじ山形状、イギリスねじは55度の二等辺ねじ山形状、アメリカねじは60度の二等辺ねじ山形状です。

注: 内部関係者は通常、ネジのサイズを指すために「フェン」を使用します. 1 インチは 8 フェン、1/4 インチは 2 フェンなどです (例: 1/2 インチは 4 フェン、3/4 インチは 6 フェン)。

2. 送信スレッド

伝達スレッドは動力や動作を伝達するために使用され、一般的に使用される標準スレッドが 4 つあります。

1) 台形ねじ:ねじ山形状はねじ角度 30 度の等脚台形で、最も一般的に使用される伝動ねじです。角ねじに比べて伝達効率は若干劣りますが、加工性が良く根元強度が高く、芯出し性が良好です。工作機械の送りねじは双方向に動力を伝達する台形ねじが使用されており、ねじ記号はTrです。

2) 鋸歯状ねじ:一方向の力に耐える伝達ねじの一種。ねじ形状は二等辺台形で、一方は垂直線に対して30度、もう一方は3度でねじ角33度を形成しており、ねじコードBが付いています。一方向の力を受ける場合にのみ使用されます。台形ねじよりも伝達効率と強度が高いため、スクリュープレスや油圧プレスなどの一方向力を支える機構によく使用されます。{7}}

3) 長方形ねじ: 主に力の伝達に使用されます。他の糸に比べて伝達効率が高いのが特徴ですが、加工難易度が高く根強度が低いため、用途が限定されます。

4) モジュールネジ: ウォームギアネジとも呼ばれ、ネジ角度は 40 度で、大きな伝達比、コンパクトな構造、安定した伝達、良好なセルフロック性能の特徴を持ち、主に減速装置に使用されます。-

II.ボルトの機械的性質

1. 等級: メートルボルトの強度等級には主に 10 の性能等級があります: 3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9。

高強度ボルトの区別と意味: 等級 8.8 以上のボルトを総称して高強度ボルトと呼びます。-、それ以外の等級を普通-ボルトと呼びます。

2. ボルトの性能等級表示の意味: ボルトの性能等級表示は、ボルトの公称引張強度値と降伏比をそれぞれ表す 2 つの数字で構成されます。たとえば、性能グレード 4.8 のボルトの意味は次のとおりです (注: グレード 4.8 は通常の強度のボルトであり、高強度のボルトではありません)。-

(1) ボルト材質の公称引張強さは400MPa級です。

(2)ボルト材質の降伏比は0.8である。

(3) ボルト材質の公称降伏強さは400×0.8=320MPa級です。

3. 機械的性能グレードボルト主に以下の4つの指標があります。

a.強度指標 (引張強さ、降伏点、降伏強さ、保証応力);

b.硬さ指標(ビッカース硬さ、ブリネル硬さ、ロックウェル硬さ、表面硬さ);

c.可塑性と靱性の指標(伸び、ウェッジ荷重強度、衝撃吸収エネルギー、ヘッドの硬さ)。

d.脱炭層インジケーター(ねじ山の非脱炭層の最小高さ、完全脱炭層の最大深さ)。-

4. 名詞の説明

1) 引張強さ(σb)(N/mm2):製品が単位面積当たりに耐えることができる最大の引張力であり、金属材料が破壊するまでに耐えることができる最大応力を指します。

2) 保証荷重(SP)(N/mm2):製品のグレードや仕様に応じて、一定の荷重を一定時間加えた場合に、測定可能な永久変形なく耐えることができる値です。

3) 降伏点 (σs) (N/mm²): 材料を引き伸ばしたときに、ひずみは増加するが応力は増加しない点。一般的な低強度製品の引張曲線では、材料の弾性変形と塑性変形の境界である明らかな降伏点が表示されます。高強度製品の引張曲線には、明らかな降伏点がありません。-降伏点が測定できない場合には、降伏強さを測定する方法を用いてもよい。

4) 降伏強さの定義: 金属材料が降伏現象を起こすときの降伏限界、つまり微小塑性変形に抵抗する応力です。-明らかな降伏現象のない金属材料については、0.2%の残留変形を生じる応力値が降伏限界であると規定されており、これを条件降伏限界または降伏強さといいます。この制限を超える外力は部品に永久的な故障を引き起こし、回復することはできません。たとえば、低炭素鋼の降伏限界は 207MPa です。-外力がこの制限を超えると、部品に永久変形が生じます。この制限よりも小さい場合、パーツは元の形状に戻る可能性があります。

備考:

a.材料の変形は、弾性変形(外力を取り除くと元の形状に戻る)と塑性変形(外力を取り除くと元の形状に戻らず、伸びたり縮んだり形状が変化する)に分けられます。

b.応力が弾性限界を超えると降伏段階に入り、変形が急激に増加します。このとき弾性変形に加えて一部塑性変形も起こります。応力が降伏点に達すると、塑性ひずみが急激に増加し、応力やひずみにわずかな変動が生じます。この現象を収量といいます。この段階での最大応力と最小応力は、それぞれ上降伏点と下降伏点と呼ばれます。

下降伏点の値は比較的安定しているため、降伏点または降伏強さ(ReLまたはRp0.2)と呼ばれる材料の抵抗の指標として使用されます。

5) 硬度: より硬い物体の圧痕に耐える金属材料の能力を硬度と呼びます。金属材料が小さな体積内で弾性変形、塑性変形、破壊に耐える能力を示す材料性能の総合的な物理量です(共通指標:ビッカース硬さHV30、ブリネル硬さHB、ロックウェル硬さHRBおよびHRC、表面硬さHV0.3)。

6)くさび荷重強度:六角頭、四角頭(四隅)、六角フランジ面、穴付ボルトのくさび荷重試験、すなわち、頭部の下にくさびブロックを入れて製品の引張強さを試験し、製品の引張強さと頭部の硬さを確認することを目的としています。

7)伸び(δ):製品の伸びは、破断前の元の長さに対する破断後の伸びの比である。

① 降伏点:試験中に力を増加させず(一定に保ち)、サンプルが伸び(変形)続けることができる応力。

② 上降伏点:サンプルが降伏するときに力が最初に減少する前の最大応力。

③ 下降伏点:初期過渡効果を考慮しない降伏段階での最小応力。

一部の鋼(高炭素鋼など)には明らかな降伏現象がありません。-通常、微小-塑性変形(0.2%)が発生する応力が鋼の降伏強さとされ、これを条件降伏強さといいます。

8) ヘッドの硬さ: 傾斜穴のある支柱に製品を取り付け、製品のヘッドを打撃します。のために全ねじボルト-頭落ちが発生しない限り、たとえ最初のねじ山に亀裂が生じたとしても、この試験の要件を満たしていると見なされます。{0}半ねじ製品の場合、頭部、支持面、および支持面とねじ棒の間の遷移フィレットに亀裂が発生してはなりません。 GB/T 3098.1 によれば、この試験は、M16 以下の仕様で、くさび荷重試験を実施するには長さが短すぎるボルトおよびネジに対して実施されます。

お問い合わせを送る

whatsapp

電話

電子メール

引き合い