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PVCにヘリサートを締め付ける際の適正締め付けトルクは？
noname#230359の回答
ねじは基本的な機械工学要素が入っていて難しい物です。 さて、ボルト等のねじは材質やその材質のグレードによって強さが異なります。 樹脂のねじと鋼のねじでは同じ大きさでも強さが異なります。 また、同じ鋼でも素材のままと熱処理した物では硬度が異なり、硬度と引張強さは比例関係に あるので、鋼で硬度が異なれば引張強さが異なり強さが異なる事になります。 そして、雌ねじは同じ硬度の材質であれば（1×外径）の深さがあれば、雌ねじが壊れる事が 無いような計算結果になります。（雄ねじの軸が破断するようになります） 通常のナットの幅が、ねじ外径の約0.8倍になっている事がその根拠の一つです。 色々と記述しましたが、前述の内容を参考にして強度区分が最低の鋼のねじの締付トルクを 先ず以下のURL（小ねじの保証締付トルク）から確認します。Ｍ５なので、3.0N･mとなります。 これが鋼のトルクですが、雌ねじの材質がPVC（塩ビ）なので、その材質でのトルク計算が必要 です。小ねじは加工硬化等で引張強さがSS400程度になっていると考えて、強度区分4.8の数値欄 を確認し、下降降伏点240N/mm^2の数値を基準とします。 そして、以下のURL（エンジニアリングプラスチックの物性表）から塩化ビニール（工業用）の 引張強さ530～590kgf/cm^2（52～58N/mm^2）を確認し、クリープ特性等を考慮して60％である 52N/mm^2×60％＝31.2N/mm^2を基準の強さにします。 （SS400の引張強さ400N/mm^2の60％が240N/mm^2であるので60％と考えても可です） 操作が？？となったので、追記をここに継続します。 鋼のねじの基準強さが240N/mm^2で、PVCの基準強さが31.2N/mm^2なので、31.2N/mm^2÷240N/mm^2 ＝0.13（13％）となります。 鋼のＭ５ねじのトルクが3.0N･mなので、その13％である0.39N･mが適正トルク値です。Ｍ５ねじ がPVCの材質なら、0.39N･mより大きなトルクを掛けると危険です。（又は、PVCのＭ５ねじの 締付トルクが記載されているトルク値以上が危険です） Ｍ５ねじがPVCでなく、鋼の場合は今度は目ねじ強度からトルク値を確認します。 先ず、ヘリサートは多分金属なので、PVCのねじはＭ５よりワンサイズ大きくなるのでＭ６ で確認します。そして、ヘリサートの長さが２Ｄなので、ねじ径の２倍あるから、強度も ２倍と考え、Ｍ６の小ねじの締付トルクはURLの表から4.9N･mを確認し、それの13％である 0.64N･mを2倍し1.28N･mが基本的な（ねじとヘリサートが鋼仕様の）締付トルクではないで しょうか？ 以上から、多分雄ねじもPVCである可能性が大です。（それか、他の樹脂か軽金属かな？？） 御免なさい、追記記入の際は自分で回答した内容しか見えないので、纏めの以上からの記述が ？？？となってしまいました。 雄ねじはSUS製で、今回の締付トルクも1.28N･mの約２倍や４倍なのでPVCに亀裂が出るのは 当然ですね。 SUS雄ねじの締付トルクは鋼と略一緒位の2.63N･mですし、ヘリサートも金属であり2.63N･mで なくて、鋼の3.0N･mを掛けても壊れないようになっています。 多分、ばね鋼の材質なので、鋼の強度区分が上の8.8程度（トルクや強度では倍）のトルク を掛けてもヘリサートが壊れることはありません。PVCの雌ねじが問題です。 雄ねじがSUS製ですので、"ステンレス製ネジの機械的性質（強度区分）"のデータを活用し A2-50区分で引張強さ500N/mm^2、耐力210N/mm^2で鋼の時のように換算すると良いでしょう。 SUS用のねじのトルクもURLで確認し、換算すると良いでしょう。 SUSのトルク値が鋼に比べて小さいのは、鋼の降伏点＞SUSの耐力となっているからで、 換算すると、雌ねじPVC値は略同じになります。 確認手順とトルク値は理解できましたか？ 何回か各資料をめくって、自分で計算してみることですね。
- noname#230359
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