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ボルトの長さと捻りの関係
- ボルトの長さを長くすることでねじ切れやすくなるのか？
- 捻り強度を調べてもボルトの長さに関する情報がない
- ボルトを長くすることへの背反も考慮してアドバイスを求める
- 機械設計
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先日シリンダストッパを止めているボルトが破断してしまい、その原因を考えているのですがボルトの破断と曲げモーメントの関係がわからず困っております。 皿ボルトの曲げモーメントに対する強度評価はどのように行えばいいのでしょうか。 お手数ですが設計初心者の私にアドバイスをしていただける方がいらしたら幸いです。どうかよろしくお願い致します。 情報があまりに少ないとのご指摘を受け、アドバイスを頂く側として反省しております。すいませんでした。 その中で、状況を予想していただきアドバイスしていただきありがとうございました。 このままでは、回答していただいた方に失礼だと思うので、 今回の破断の状況をより詳しく追記したいと思います。 ・使用したボルト M3皿ボルト（強度区分8.8） ・ボルトの強度 最小引張強さ:200N/mm^2 M3ボルトの有効断面積：2.675mm^2 200〔N/mm^2〕ｘ2.675〔mm^2〕x80%=1712〔N/ボルト１本〕 （JIS B 1194 および JIS B1051 を調べました。） ・シリンダの理論推力と使用速度とストローク F＝196.4〔N〕 V＝50mm/sec St=15mm ・組付け状況 ◎と＼／：皿ボルト ●と■：ストッパボルト 平面図 －－－－－－－－－－－－－ ｜ ｜ ｜ ◎ ｜ ｜ ● ｜ ｜ ◎ ｜ ｜ ｜ －－－－－－－－－－－－－－ ｜A ｜ B ｜ A寸法：6mm B寸法：8.7mm 側面図 ■ －－－－－－－－－－－－－ ｜ ＼ ／ ■ ｜ －－－－－－－－－－－－－ －－－ ■ ｜ ｜ ■ ｜ ｜ ■ ｜ ｜ ↑ F＝196.4〔N〕 ・分からない事 （１）ストッパに加わる衝撃力 シリンダがストッパに当たって止まる時間Δｔの定義出来ず 衝撃力をどの程度見ればよいかの検討がつきません。 今回のケースではアブソーバは使っておらず、 シリンダのストロークエンドまで使用していないため、 シリンダ自身のクッションも有効に働いていないと考えております。 新たなアドバイスがあれば、ご教授お願い致します。 先日追記した内容に誤りがあるとご指摘を受けました。 その件に関して訂正したいと思います。 ×最小引張強さ:200N/mm^2 〇最小引張強さ:800N/mm^2 の誤りです。 これは単純に打ち間違えておりました。 ×M3ボルトの有効断面積：2.675mm^2 〇M3ボルトの有効断面積：5.03mm^2 これは私がM3の有効径が2.675mmでした。 参考にした資料の項目を読み違えていました。 間違えた引張り強さは 800[m/mm^2]x2.675[mm]x80%=1712〔N/ボルト１本〕 で計算しておりました。 引張り強さに関しましては、 回答（８）にてアドバイスして頂いた 5.03[mm2]*800[N/mm2]*0.8≒3220 が正しいと思います。 計算のモデルに関しましては 回答（6）にてアドバイスしていただいた内容が 正しいと思います。 使用していたSYLの型式は SMC製 CDQSB25-20D-M9BL です。 但し、今回のケースではシリンダはストッパとして用いる訳ではなく ストッパープレートを取り付けている板は固定の板です。 理論推力は 使用圧力×受圧面積 0.4MPa×491mm^2=196.4N で計算しております。 あとは推力を衝撃力に換算するという内容が残っているのですが、 メーカに問い合わせてみても、具体的な物性値がないと回答されてしまいました。 経験測でも構いませんので衝撃力に関してのアドバイスがあれば ぜひご教授ください。 みなさまのご指導により今回の設計ミスや考えたかの甘さ等を明確にする事が出来ました。 みささまのアドバイスを原に対策を行いたいと思います。 また私自身このような質問掲示板をつかう事が始めてで、 失礼な事もありましたが、アドバイスをしていただき本当に感謝しております。 ありがとうございました。
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