内容説明
ねじ締結部の強度設計や組み立て工程の考案などに携わる技術者を対象に，「確実な締め付け」，「ゆるみの防止」，「疲労破壊の防止」を解決するため，実際の事例を交えながら関連する理論を平易に解説し，実務に役立つ知識を提供する
目次
1．ねじの歴史と役割
2．ねじの三大難問とは？
2.1 三大難問は三位一体？
2.2 確実な締め付け
2.3 ゆるみの防止
2.4 疲労破壊の防止
3．ねじ締結部設計の基礎
3.1 ねじの規格
3.1.1 JIS規格とISO規格
3.1.2 ねじの基準山形
3.1.3 ねじ山のらせんとリード角
3.1.4 ねじの呼び径とピッチ
3.1.5 並目ねじと細目ねじ
3.1.6 ねじの条数
3.1.7 ねじ部品の非相似性
3.1.8 ねじ部品の使い方
3.1.9 ボルト・ナットの形状と座面面積
3.2 締結部の界面と座面面圧
3.2.1 被締結体寸法と界面の面圧分布
3.2.2 ナット座面とボルト頭部座面の面圧
3.3 ねじの剛性
3.3.1 ねじの剛性と締め付け過程の力学特性
3.3.2 一次元ばねモデルによる剛性評価
3.3.3 はめあいねじ部とボルト頭部の等価長さ
3.3.4 被締結体の寸法と剛性
3.3.5 複雑な形状の被締結体の剛性評価
3.3.6 締め付け方法と締結部の力学特性に対する剛性の影響
3.4 ねじ締結部の接触面剛性
3.4.1 表面粗さと接触面剛性
3.4.2 接触面剛性の評価方法
3.4.3 法線方向と接線方向の接触面剛性
3.5 ねじ部品材料の力学特性と熱特性
3.5.1 ねじ部品の材料
3.5.2 炭素鋼系材料の強度と粘り強さ
3.5.3 ステンレス鋼系材料
3.5.4 アルミニウム合金
3.5.5 チタンとチタン合金
3.5.6 非鉄金属製ねじの注意点
3.5.7 各種ねじ部品材料の力学特性と熱特性
4．確実な締め付けへの挑戦
4.1 各種締め付け方法の特徴
4.1.1 トルク法
4.1.2 回転角法
4.1.3 張力法
4.1.4 熱膨張法
4.2 締め付け方法の選択において考慮すべき因子
4.2.1 軸力の大きさとボルトの呼び径・材料・本数
4.2.2 呼び径の大きさと締め付け方法の選択
4.2.3 締結部の寸法と締め付け方法の選択
4.2.4 締結部材料の強度とヤング率
4.2.5 軸力精度と締め付け方法の選択
4.2.6 作業性と締め付けコスト
4.3 トルク法
4.3.1 締め付け原理とトルク-軸力関係式
4.3.2 トルク-軸力関係の簡易式
4.3.3 締め付け過程に及ぼす摩擦係数の影響
4.3.4 トルク係数とねじ面/ナット座面の摩擦係数の測定方法
4.3.5 事例で学ぶ～締め付け関連のトラブルと対策～
4.3.6 平座金の使用による締め付け精度の向上策
4.3.7 ナット座面/ボルト頭部座面の平面度と締め付け精度
4.4 動力式トルクレンチによるボルトの締め付け
4.4.1 動力式トルクレンチの締め付け特性
4.4.2 反トルクによるボルト軸部の接触
4.4.3 ボルト軸部の接触による軸力低下
4.5 インパクトレンチによるボルト締め付け
4.5.1 インパクトレンチの基本的な締め付け特性
4.5.2 締結部剛性と衝撃摩擦係数の影響
4.5.3 締め付け条件，締結部形状と打撃回数の関係
4.6 トルク測定を基準とした締結部の検査方法
4.6.1 代表的な検査方法の概要
4.6.2 各検査方法の特性評価
4.6.3 トルク測定による評価試験
4.7 弾性域回転角法
4.7.1 締め付け原理
4.7.2 適用範囲と締め付け指針
4.8 張力法
4.8.1 締め付け原理と有効張力係数
4.8.2 表面粗さと着座トルクの影響
4.8.3 適用範囲と締め付け指針
4.9 熱膨張法
4.9.1 締め付け原理
4.9.2 簡易解析による温度分布とボルトの伸びの計算
4.9.3 適用範囲と締め付け指針
4.9.4 ボルトヒータを横置きにした締め付け
4.10 トルク係数のリアルタイム計測による高精度ボルト締め付け
4.10.1 締め付け原理
4.10.2 締め付け装置の試作とボルト軸力測定実験
4.10.3 適用範囲の可能性と締め付け指針
4.11 多数ボルトの締め付けと弾性相互作用
4.11.1 ボルトの逐次締め付けと弾性相互作用
4.11.2 締結部形状の影響
4.11.3 管フランジの締め付けとボルト軸力のばらつき
4.12 締め付け最大の難問「ねじの焼き付き」への挑戦
4.12.1 実験による焼き付き現象の検証
4.12.2 焼き付きと真実接触面積，表面粗さ，うねりの関係
5．ねじのゆるみ防止への挑戦
5.1 ゆるみとは何か？
5.2 塑性変形からゆるみへ
5.3 回転ゆるみ ～ねじ部品の戻り回転によるゆるみ～
5.3.1 回転ゆるみが発生しやすい荷重形態
5.3.2 耐ゆるみ性能の評価方法
5.3.3 ユンカー型ゆるみと大型車の車輪脱落事故
5.3.4 ユンカー型ゆるみの発生メカニズム
5.3.5 回転ゆるみの防止策
5.4 非回転ゆるみ ～戻り回転なしに軸力が低下するゆるみ～
5.4.1 非回転ゆるみの発生メカニズム
5.4.2 へたりによる軸力低下量の推定
5.4.3 へたり量の推定
5.4.4 非回転ゆるみの軽減策
5.4.5 熱膨張差によるゆるみ
6．ねじの疲労破壊防止への挑戦
6.1 ねじが壊れるメカニズム
6.1.1 ねじの塑性変形と疲労破壊
6.1.2 回転ゆるみ・非回転ゆるみ・塑性変形から疲労破壊へ
6.1.3 締め付け時のねじの強度
6.2 ねじ部品の応力集中
6.2.1 ねじ山荷重分担率と応力集中
6.2.2 ねじ谷底に沿った応力分布
6.2.3 本体側はめあいねじ部の応力集中
6.3 ねじ固有の疲労強度特性
6.3.1 金属疲労とS-N曲線
6.3.2 ねじの疲労強度に影響する因子
6.3.3 外力の作用形態と応力振幅
6.3.4 被締結体界面の離隔と応力振幅
6.4 ねじの疲労強度の各種評価方法と問題点
6.4.1 ボルト締め付け線図の概要と問題点
6.4.2 軸対称有限要素解析によるボルト締め付け線図の検証
6.4.3 曲げモーメントの作用による界面離隔現象と応力振幅の関係
6.4.4 ねじの疲労強度と応力振幅の推定方法
6.4.5 有限要素法によるねじ部品に発生する応力振幅の解析方法
6.5 有限要素解析によるねじ谷底に沿った応力振幅の評価
6.5.1 ボルト・ナット締結体の応力振幅と疲労破壊
6.5.2 本体側はめあいねじ部の応力振幅と疲労破壊
6.5.3 ねじ谷底まわりの塑性変形の影響
6.6 実機における疲労破壊・疲労強度評価から学ぶ
6.6.1 ジェットコースター車軸のねじ部の疲労破壊
6.6.2 フランジ形軸継手用ボルトの疲労破壊
6.6.3 遠心力が作用するボルト締結体の疲労強度
6.6.4 大型車の車輪脱落事故 ～ゆるみと疲労破壊は表裏一体～
6.7 ねじの疲労強度の向上策
6.7.1 締め付け条件
6.7.2 ねじ部品
6.7.3 締結部形状と外力の作用点
6.7.4 運転時に発生する塑性変形の抑制
6.7.5 回転ゆるみの防止と非回転ゆるみの抑制
あとがき
引用・参考文献
索引
感想・レビュー
※以下の感想・レビューは、株式会社ドワンゴの提供する「読書メーター」によるものです。
株式会社 コロナ社
