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ボルトにかかる荷重

  • 質問No.9530668
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お礼率 37% (3/8)

添付図の場合のボルトにかかる荷重の計算方法を教えてください。
L金具(板厚:3)をM6のボルト2本で固定。
M6のサイズが適切であるか検討したいです。
よろしくお願いします。
*長さの単位はすべてmmです。図が手書きで汚くてすいません。

質問者が選んだベストアンサー

  • 回答No.3
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ベストアンサー率 58% (262/445)

金属 カテゴリマスター
回答(1)再出です。
仮に、L金具の板厚が十分で、変形しないとした場合に、M6ボルト2本が適切であるか検証しましょう。

先ほどの回答で示した通り、L金具の曲げ部に加わる曲げモーメントは、3000N×200mm=600N・m
この曲げモーメントは、同じ値を保ち、L金具の水平部に伝達されます。板の右端とボルトの距離50mmで、ボルトに対する引抜き力に変換されます。ボルトの引抜き力(2本分)=600N・m ÷ 0.05m=12000Nと求まります。

M6ボルトの有効断面積は、20.1mm^2程なので、応力は、12000N÷(2×20.1mm^2)=298N/mm^2

SUSボルトにも種類があるようですが、SUS304の軟質ボルトの場合、耐力は210N/mm^2程度のようですので、計算上の応力は耐力を超えるので、ボルトのサイズは不足との判断に至ると思います。

実際の設計では、安全率をどの程度に設定するか、2本のボルトに加わる力が均等に分配されるか、せん断力をどのように考慮するかなど、もう少々検討した方がよい事柄がありそうです。
お礼コメント
wins0428

お礼率 37% (3/8)

すいません、条件を写し間違えたかもしれません。
求め方は分かり易く回答してもらい、理解できました。
ありがとうございました。
投稿日時:2018/08/25 19:06

その他の回答 (全3件)

  • 回答No.4

ベストアンサー率 51% (722/1405)

[技術者向] 製造業・ものづくり カテゴリマスター
>3000N(約306kgf)の力を加えるのでしょうか?

まぁ、定石的解釈としては
3000g  < 3kgf
3000mN < 0.3kgf
(ミリニュートン)
のいずれかの誤記でしょうね


そんなことよりも
3kgfの誤記だったとして
3kgfの力をどのように加えるのか?
この図の通りに横方向から3kgfの力を加えるには
例えば質量3kgの物体を右方向から衝突させるのか?
だとするならば衝撃力は3kgfを遥かに超えるであろう
この構造からはそのような衝突させるのは考えにくい

まぁ、定石的解釈としては
図を左に90度回転して左側が下面として質量3kgの物体を支える
と、するのが妥当では?

そうであれば見た目3tくらいの板厚にM6ボルトの選定で妥当なんだが

そうであったとしても
質量3kgの物体を上から落下させて受け止めるには無理っぽいけど
  • 回答No.2

ベストアンサー率 17% (196/1103)

L金具の肉厚の方が( ^ω^)・・・
  • 回答No.1

ベストアンサー率 58% (262/445)

金属 カテゴリマスター
板厚3mm 幅100mm 立上がり200mm の金具の先端に、3000N(約306kgf)の力を加えるのでしょうか?
図に記入の文字が正しく読めているか、ご確認をお願いします。

もし、数字の読み取りが正しければ、L金具の折り曲げ部分には、曲げモーメント(3000N×200mm)に基づき、約4000MPaの応力が加わることになります。SUSの耐力(降伏点)をはるかに超える応力なので、L金具が原形を保つことができずに、ボルトの応力確認以前に、設計が成立していないと思います。

回答者側に、考え違いがあれば、ご指摘くださるようにお願いします。
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