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SYZエンジニアリング予備設計ツール · リファレンスに基づく推定値

最小ねじかかり深さ計算ツール(Le)

おねじ付きロッドエンドのシャンクを、シャンクの引張降伏の前にめねじがせん断でなじみ崩れを起こさないように、チューブ用ねじインサート(バング)やリンクにどこまで深くかみ合わせる必要があるかを推定します。

⚠
予備設計の補助ツールです。 この計算ツールは初期段階の寸法検討のための簡略化した工学モデルを使用しており、完全な機械設計の検証、メーカー図面のレビュー、試験の代わりにはなりません。安全性が重要な部品の最終設計承認については、SYZ Rod Ends Engineeringに計算内容をお送りください。ご確認のうえご対応いたします。

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締結部強度 · MIL-PRF-26139F 最小かかり深さ表

最小ねじかかり深さ(Le)

おねじのシャンクが引張降伏する前にめねじがせん断でなじみ崩れしないために必要な、めねじのかかり深さを推定します。

[インチ]
例:3/4″-16 UNFねじの外径は0.750 inです。基本モードのk係数は単純な倍率で、どちらの単位でも機能します。拡張モードはインチ/UNF専用です(下記の注を参照)。
MIL-PRF-26139F
MIL-PRF-26139Fに基づく最小かかり深さの倍率です。せん断強度の低い材料ほど、ねじのなじみ崩れを防ぐために深いかかりが必要になります。
UNF
τ = せん断強さ。ねじ山シリンダーの50%という簡略化したかかり深さの近似に使用します(下記の制限事項を参照)。
MIL-PRF-26139Fに基づく最小かかり深さ
1.125″
✔ 予備設計で一般的に受け入れられている最小値です。すべての構成でねじのなじみ崩れを保証するものではありません。
基本モードの参照基準
規格参照MIL-PRF-26139Fは、鋼で1.0×D、鋳鉄/真鍮/ブロンズで1.5×D、アルミ/亜鉛/樹脂で2.0×Dを最小ねじかかり深さとして示しています。これは締結設計で広く使われる経験則であり、ISO 12240やSAE J1120から導かれたものではありません。
前提と制限事項
  • 基本モードの倍率は経験則であり、特定のねじ等級、ピッチ、公差のはめあいに対する応力計算ではありません。
  • 拡張モードのせん断面積は、ねじ山シリンダーの50%という簡略近似であり、ASME B1.1の2A/2B級を用いた完全なねじせん断式ではありません。結果は相互確認用と捉え、保証値として扱わないでください。
  • いずれのモードも、めっき厚などのねじ表面処理、焼き付き(ガリング)、繰り返し着脱による摩耗は考慮していません。
  • 基本モードと拡張モードの結果が異なる場合は、大きい方(より安全側)の値を使用し、製造マージンを上乗せしてください。
静的参照データ

参照:ねじサイズ別の最小かかり深さ(基本モード、MIL-PRF-26139F)

上記と同じ式から事前計算した値です。数値を再入力せずに素早く確認できます。

ねじサイズ(UNF)鋼 → 鋼(1.0×D)鋼 → 鋳鉄/ブロンズ(1.5×D)鋼 → アルミ(2.0×D)
3/8″-240.375″0.562″0.750″
7/16″-200.438″0.656″0.875″
1/2″-200.500″0.750″1.000″
9/16″-180.562″0.844″1.125″
5/8″-18(計算ツールの初期値)0.625″0.938″1.250″
3/4″-160.750″1.125″1.500″
7/8″-140.875″1.312″1.750″
1″-141.000″1.500″2.000″
1-1/4″-121.250″1.875″2.500″
計算例

5/8″-18 UNF鋼シャンクを6061-T6アルミ製コントロールアームへ

加工した6061-T6アルミ製コントロールアームに、5/8″-18 UNFの4130クロモリ製ロッドエンドシャンクを受け入れるねじ付きアルミバングを溶接する際、最小ねじ深さが必要になります。

  1. 基本モード: 鋼対アルミの倍率は2.0×D。Le = 2.0 × 0.625″ = 1.250″.
  2. 拡張モードでのクロスチェック: 焼入れ焼戻しした4130(≈145 ksi UTS)の引張耐力は Ft = At × UTS ≈ 0.256 in² × 145,038 psi ≈ 37,130 lbf。6061-T6のせん断強度≈30 ksi(50%かかり近似)で必要な Le ≈ 1.337″.
  3. 拡張モード(1.337″)はこの場合、基本モード(1.250″)より安全側です。ツールのガイダンスに従い、大きい方の値に製造マージンを上乗せし、少なくとも 1.35″–1.4″ のねじかかり深さを指定してください。
  4. これは予備的な推定値です。アルミねじは焼き付きや繰り返し着脱による摩耗にも敏感です。安全性が重要なコントロールアームでは、最終的な深さをSYZ Rod Ends Engineeringにご確認ください。

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