着座した場合の丸棒の応力値

質問

材質S55Cで、端面にM36のオネジを持ったφ70 L=325 の丸棒を、材質FCD500である他の部品に、しっかり着座するまでねじ込みました。ここで、φ70丸棒先端に375?に荷重をかけた場合のオネジに掛かる応力は幾らになるのでしょうか。着座された場合に発生する応力の考え方が判りませんので、教えて下さい。

回答No.1

noname#230359

この問題は，「てこの原理」ではないでしょうか。

　丸棒の直径がφ３６であれば，ネジ部には，せん断荷重と曲げモーメントが作用しますが，丸棒がφ７０なので，φ７０の角を支点とした「てこ」になって，Ｍ３６のネジ部には，引張荷重だけが作用するということですが。

　という仮説により引張応力を計算すると，次のようになります。

１） モーメントの釣り合い
　　　Ｌ：φ７０の長さ＝３２５ｍｍ
　　　Ｗ：先端の荷重＝３７５ｋｇ
　　　Ｄ：丸棒の直径＝７０ｍｍ
　　　Ｆ：ネジに作用する引張荷重（ｋｇ）
　　として，
　　　　Ｗ・Ｌ＝Ｆ・Ｄ／２
　　ゆえに，Ｆ＝２・Ｗ・Ｌ／Ｄ＝2 x 375 x 325 / 70 =3482kg
　　すなわち，ネジ部には，３４８２ｋｇの引張荷重が作用する。

２） ボルトの引張応力
　　　ｄ：Ｍ３６の谷の径＝３１．６７ｍｍ（並目とした）
　　　σｔ：引張応力（ｋｇ/ｍｍ２）
　　として，
　　　　σｔ＝Ｆ／（π/4・d^2）＝3482 / (π/4 x 31.67^2)＝4.42 kg/mm2

お礼

感謝、感謝です。
安全に関する事だったので、不安でしたが、
パット視界が開いた気がします。
有難う御座いました。