ねじ選定について教えてください。

質問

現在、既存モデルにてM２のタッピングねじ（Pタイト）を使用し、PC＋GF20のベースに基板を固定していますが、次のモデルにて製品形状を小さく小型化する為にねじをM1.7 or M1.4へ変えたいと思います。
その際に、取付け保持力の低下やネジ強度の低下が考えられますが、どのようにして選定・評価したら良いのでしょうか？
計算式や強度の考え方等ご存知の方アドバイスお願いいたします。

回答No.2

noname#230359

経験値ですがＭ２→Ｍ１．７→Ｍ１．４ではネジの強度はそれぞれ半減する感じです。Ｍ１．４にした場合は１／４の強度になると考えても宜しいと思います。
それとＭ１．４程度のネジにした場合、Ｍ２までの組み立てと感覚が違ってきますので組み立て現場の混乱も気を付けた方が良いと思います。
余談ですがＭ１．７はＪＩＳの備考欄の扱いです。推奨はＭ１．６になります。

お礼

経験値でのアドバイスありがとうございます。
私、まったくその辺に関しては、無知でありましたので、
実際どの程度の強度低減になるか、イメージがわかりました。
ありがとうございました。

回答No.1

noname#230359

考え方を述べさせていただきます。

機械設計ハンドブックや機械公式集などに、
　・必要荷重に対するネジ径の求め方
　・ねじりによるせん断歪みとせん断応力
　・ネジの締め付け力、ネジの効率
等々、計算式が記述されており，それぞれの設計計算に使用しています。
私もまれに安全率や必要ネジ本数を求める為に確認の意味で計算することもありますが、小さいものでM4大きくてもM16程度です。

この程度のネジの大きさは上記計算公式におよそあてはまるかなと思いますが，M2とかM1.4のように小さいものにも適用されるのでしょうか。ちょっと疑問を感じます。
（もちろん係数の取り方によってあてはまるとは思いますが・・・）

それよりも実情に即して、各種試験を行なって評価したほうが製品に対する精度が高まるのではと思います。
　・振動試験による対時間ごとのネジ緩みトルクの測定
　・衝撃・落下試験によるネジ破損テスト
　・温度変化に伴うネジ緩みトルクの測定
　・必要なら塩水噴霧による耐食性テスト
これらを体系的に行なうことにより，計算式に負けないデータが得られ，貴重なノーハウ，財産となることまちがい無いですね。

（注）技術計算をないがしろで良いと言う意味ではありません。
　　　参考程度にして，実際の試験を充実したほうが良いのではと言うことです。
　　　技術計算式は機械設計ハンドブックや機械公式集があり市販されています。

以上、参考までに。

お礼

大変良きアドバイスありがとうございます。
実際に計算等による確認はあくまでも参考程度
にしておき、実際には試作で確認するようにします。
ただ、試作をするにしても、ある程度の裏が取れない
と無駄になってしまいますので、上記、アドバイスを
元に、計算をがんばってみたいと思います。
ありがとうございました。