ボルトの伸び ・軸力

質問

ボルトの伸び　に対する質問です。

軸力とは、
『ボルトを締めていくとネジ部は下に引っ張られます。
ボルトは引っ張られ、伸びます。
伸びた後に、戻ろうとします。
その力が引張力（軸力）です。
その戻る力で締結物を固定するのです。』
であるとされていますが、

　まずボルトがどうやって伸びてるのかが、よくイメージできないのです。
　『雄ねじと雌ねじを締めこんでいくと被締結物（例えば鉄板など）を挟んでますので
　 雌ねじが雄ねじを引張るような感じになります。』
　という解説がありましたがイマイチ想像できないのです。

　どなたかご存知でしたらお教え頂けないでしょうか？

回答No.1

isoworld · ベストアンサー

ボルト・ナットが完全に緩んでブラブラになっている状態を想像してみてください。この状態でナット（雌ねじ）を回して締めていくと、ボルト（雄ねじ）はそれに引き寄せられて行きますよね。
　仮り締めから増し締めの段階に入っても、ナット（雌ねじ）を回すとボルトの軸はそれに引っ張られます。しかしボルトの頭は固定物に当たって押さえつけられているので、ボルトの頭はナットのほうには移動できません。ですからその状態で引っ張られたらボルトの軸が伸びざるをえません。
　ボルトの軸を引っ張って無理やり伸ばそうとすると、それに抵抗する力が軸の内部で発生します。それが張力です。もし張力がないと、締め始めのいちばん最初の状態（ブラブラの状態）のように、ナットは軽く回って幾らでもボルトの軸を引き寄せられ、ボルト締めできません。また、張力に耐える力が軸に不足すると、ねじ山がねじ切れたり、ボルトの頭が飛んだり、軸がちぎれます。

お礼

とても解りやすいご説明をありがとうございます。
確かにボルトの伸びると仮定すると、納得できそうです。

ボルトの頭が着座している状態でさらに、締め付けるとボルト頭は固定されているので軸が伸びます。軸が伸びると、軸は縮まる方向に弾性力が働きます。その力で、挟んでいた部材も軸もある程度縮みます。それでもまだ張力が残っており、それ軸力という。

ということと理解しました。

ただやはり、まだ”伸びる”イメージができないのです。
ボルトの頭が部材の座面についている状態から、さらに締めることができるのは、
ボルトが伸びるのではなく部材が陥没しているというか、ボルトの頭が部材にめり込んでいると考える方がしっくりくるのです。