ねじのせん断応力

質問

写真のようにステンレス容器の両側にでんでんボルトとナット各1コの組合せ(M16)で蓋を密閉しています。
ステンレス容器内部には176000Nの力が掛かった時、このでんでんボルトのねじ山が破損してしまいました。
ねじを破損しないようにするには、ねじ径を太くする、本数を増やすのは分かっているのですが、M16の太さもねじの本数も増やせないとしたら、T(タウ)=F/πdLの式に乗っ取ってボルトの長さを長くすれば対応できるのでしょうか？

回答No.10

ohkawa3 · ベストアンサー

ねじ山が破損した原因と直接関係しないかもしれませんが、普通の六角ボルトではなく「でんでんボルト」を採用なさった理由を教えて頂けないでしょうか。
もう一つ、「176000Nの力」をどのように算出なさったのかご教示頂けないでしょうか。

補足

新しく質問の方に記述しました
そちらをご覧下さい。
実はかなり構造が違います。

回答No.11

mpascal

誤　88000÷((16-)^2✗π÷4)=572N/mm2
正　88000÷((16-2)^2✗π÷4)=572N/mm2

回答No.9

mpascal

せん断応力での検証結果を提示してみて下さい。

回答No.8

mpascal

ネジの強度はまず引張強度です。引張強度は、ネジの有効断面積か、谷径の断面積でみるものです。ネジ径－ピッチを直径にすると、その中間くらいになるので、手早く計算するときには有効です。

回答No.7

mpascal

引張で持たないボルトを、せん断を計算しても意味がありません。

回答No.6

mpascal

三種ナットは緩み止めが主な用途です。２種か１種を使いましょう。（高ナットがあればなおよし。）

補足

引張応力で計算されるのですか？
ねじ部の凸凹の破断ではないのですか？↓
http://www.nmri.go.jp/oldpages/eng/khirata/design/ch04/ch04_03.html
SUS304のせん断応力は147N/mm2で計算されるのでは？？
見間違えでしたらすみません。

回答No.5

mpascal

誤　88000÷((16-)^2(チェック)π÷4)=572N/mm2
正　88000÷((16-)^2✗π÷4)=572N/mm2

回答No.4

mpascal

ボルトの引張応力の計算
176000/2=88000N
88000÷((16-)^2(チェック)π÷4)=572N/mm2　・・・　ボルトが破断する応力（安全率ほぼ1）それで３種のナットだとせん断して当たり前です。

設計を一から見直しをオススメします。（安全率は少なくとも４必要です。ボルトは５以上。）

回答No.3

mpascal

ボルトの材質。本数（２本？）ナットの高さを明示下さい。

補足

ボルトの材質はSUS304です。本数は2本、ナットの高さは通常の3種を使用していました。ボルトのねじ部の2山とナットの２山が破断しました。

回答No.2

mpascal

まずは、ナットの座面が陥没していないか確認しましょう。陥没しているとネジ穴がテーパー状になりせん断しやすくなります。その場合はハイテンワッシャーなどが有効です。
それで問題なければ高ナット（ｈ≒ｄ）を使用しましょう。
ところでボルトは何本使用しているのですか。

回答No.1

qwe2010

ボルトを長くして、ナットを増やせばよい。
ボルトの強度が強いものにする方法もある。