ボルトの強度計算に使用する直径・断面積

ボルトの強度計算において、使用する直径や断面積の考え方や計算方法は非常に重要です。ここでは、強度計算における代表的な断面積の考え方を解説します。

1. 有効断面積

有効断面積は、ねじ有効径と谷底径の中間径における断面積であり、実際の破断面積に一番近いと言われています。ソケットボルトの強度計算によく使用されます。

2. ねじ外径からねじピッチをマイナスした断面積

この断面積は強度断面積とも呼ばれ、有効断面積と谷径断面積のほぼ中間値です。断面積の計算を簡素化した方法で、タイバーの強度計算によく使用されます。有効断面積に比べて小さくなり、より安全な考え方となります。

3. 谷径断面積

谷径断面積はねじ谷径における断面積で、前述の1.2項よりも断面積が小さく、応力も高くなります。より安全な考え方ですが、あまり使用されません。

4. 谷底径断面積

谷底径断面積はねじ谷底径における断面積で、4種類の中で一番断面積が小さく、応力が一番高くなります。より安全な考え方ですが、あまり使用されません。

これらの計算式とパラメータを活用して、ボルトの強度計算を行うことで、安全で信頼性の高い機械設計が可能になります。正確な断面積の計算は、機械要素の寿命と性能に直結しますので、適切な方法を選択してください。