メートルネジとユニファイネジ


■メートルネジとアメ車やハーレーで使用されているインチネジ(ユニファイネジ)についてまとめています。
■引張り力がかかるネジの必要な長さを求めるプログラムを作りました。ここ
■荷重が加わるときのネジの断面積と直径を求めるプログラムを作りました。ここ
■締め付けがある場合のネジの断面積と直径を求めるプログラムを作りました。ここ
■ボルトの推力を求めるプログラムを作りました。ここ


ハーレに使用されているネジは、日本で流通しているメートルネジではなくインチネジです。
で、私も恥ずかしながらインチネジってことでホームセンターで入手できるアレを購入しましたが
当然、合いません。規格って色々あるんですね。今となっては恥ずかしい思い出です。
今回参考資料として用いたのは日本の工業規格(JIS)です。
アメリカにはアメリカの規格がありアメリカインチネジはJISでいうところのユニファイネジに相当します。
ちなみにイギリスのインチネジ、ウイットウォースはJISの継ぎ目板ボルト及ぶナット用ネジに相当します。



メートルネジ
日本などで一般的に使用されている。並目と細めがあります。ミリネジと呼ばれているもの。
JIS B0205に記載されている。

基準山形


H=0.866025P  d2=d-0.649519P  D=d
H1=0.541266P  d1=dー1.082532P  D2=d2
D1=d1
                メートル並目、細目ネジ



インチネジ
ハーレに使用されているのは、ユニファイネジでありJISでは航空機などに使用されているネジとして
規定されています。これとは別に、ネジ角度が55度のウイットウォースネジというのがあり、
これはホームセンターなどで容易に入手可能ですが、当然ハーレーには使用できません。
これは、ユニファイが60度、ウイットが55度といった違いがあるためです。ウイットはJISにて
E1107継ぎ目板ボルト及びナット用ネジで、建築分野にて使用されています。
それ故、ホームセンターなどで取り扱っているわけですね。
インチネジのピッチは25.4mm(1インチ)に何個のネジ山があるかで表現しています。
メートルネジはこのピッチをキリのよい数値で表しています。例えばM6の並目でP1
M8なら1.25、M10で1.5になりますが、インチネジの場合1/4で20山、5/16で18山
などになっています。(ピッチはPで表現します)
工具店や機械屋などに行くと、入手できます。SUS304もありますよ。しかし探した限りでは
ユニクロメッキのSS製は、国内産ではないようです。メッキなしのものは入手できるようです。
コノエのMICパックは、安価で入手できるので便利です。

基準山形

P=25.4/n  H=(0.866025/n)×25.4  d=(d)×25.4             D=d
        H1=(0.541266/n)×25.4  d2=(d−(0.649519/n))×25.4  D2=d2
                         d1=(d-(1.082532/n))×25.4    D1=d1
                ユニファイ並目、細目ネジ




       ウィットウォースネジ(継ぎ目板ボルト及びナット用ネジ)

並目と細めの違い
細めは並目よりピッチが狭い。
一般的には並目を使用する。細めは並目と比較して進み角が小さく、緩みにくく、有効径が大きい。
   並目ネジ:一般取り付け用
   細めネジ:軸、薄肉部および振動の大きいところ

細めは緩みにくい特徴を有するので、振動の大きいところに使用される。



ユニファイ並目・細目ネジの基準寸法

ユニファイ並目ネジ(UNC)基準寸法表 単位 mm
ねじの呼び ねじ山数 めねじ
谷の径 有効径 内径
D D2 D1
おねじ
25.4mmにつき 外径 有効径 谷の径
n d2 d1
No.8-32 UNC 32 4.166 3.650 3.307
No.10-24 UNC 24 4.826 4.138 3.680
1/4-20 UNC 20 6.350 5.524 4.976
5/16-18 UNC 18 7.938 7.021 6.411
3/8-16 UNC 16 9.525 8.494 7.805
7/16-14 UNC 14 11.112 9.934 9.149
1/2-13 UNC 13 12.700 11.430 10.584
9/16-12 UNC 12 14.288 12.913 11.996
5/8-11 UNC 11 15.875 14.376 13.376
3/4-10 UNC 10 19.050 17.399 16.299


ユニファイ細目ネジ(UNF)基準寸法表 単位 mm
ねじの呼び ねじ山数 めねじ
谷の径 有効径 内径
D D2 D1
おねじ
25.4mmにつき 外径 有効径 谷の径
n d2 d1
No.8-36 UNF 36 4.166 3.708 3.401
No.10-32 UNF 32 4.826 4.310 3.967
1/4-28 UNF 28 6.350 5.761 5.367
5/16-24 UNF 24 7.938 7.249 6.792
3/8-24 UNF 24 9.525 8.837 8.379
7/16-20 UNF 20 11.112 10.287 9.738
1/2-20 UNF 20 12.700 11.874 11.326
9/16-18 UNF 18 14.288 13.371 12.761
5/8-18 UNF 18 15.875 14.958 14.348
3/4-16 UNF 16 19.050 18.019 17.330
■強度区分について
JISでは以下の強度が決められています。
3.6   4.6   4.8   5.6   5.8   6.8   8.8   9.8   10.9   12.9

それぞれのどういうことかといいますと、破断するまでの荷重と、
伸びてももとに戻る荷重(弾性域)を表しています。

前の数字が破断する荷重で.8とか.9は前の数字の80%、90%で伸びてももとに戻る荷重です。

12.9ですと
120kgまで破断しなくて120×0.9=108kgまで荷重をかけてももとに戻るということです。
それそれ単位面積(mm2)あたりの値です。



■ネジ山の長さを求める計算
・おねじとめねじの外径とピッチは上の表からコピペしてください。
・ネジにかかる力をKNにしてWに入れてください。
・許容面圧は許容される面圧を入れて下さい。不明の場合は15MPaを入れてください。
・全て入れて計算をクリックすると必要なネジの長さが出ます。
・単位変換はこちらをご利用ください。
q : ネジの許容面圧  (MPa)
d : おねじの外径    mm)
D1: めねじの外径    (mm)
W : 引張り力       (KN)
P : ネジのピッチ     (mm)

ネジの軸方向長さ (mm)

■荷重がかかるときのネジの断面積と直径を求める計算
ねじりが作用していない場合の計算です。
・材料の許容引っ張り応力とかかる荷重を入れて計算をクリックしてください。
・許容引張り力が不明の場合は50MPaを入れて下さい。
・単位変換はこちらをご利用ください。
σ : ネジの許容引張り応力  
 (MPa)
w : 荷重
 (kN)

必要な面積  (mm2)
必要な直径  (mm)

■荷重がかかるときのネジの断面積と直径を求める計算(締め付けあり)
ねじりが作用している場合の計算です。
・材料の許容引っ張り応力とかかる荷重を入れて計算をクリックしてください。
・許容引張り力が不明の場合は50MPaを入れて下さい。
・単位変換はこちらをご利用ください。
σ : ネジの許容引張り応力  
 (MPa)
w : 荷重
 (kN)

必要な面積  (mm2)
必要な直径  (mm)

■ねじの推力を求める計算
・使用するボルトはミリ系並目です。
・摩擦は0.15としています。

トルク (N・m)(kgf・m)

推力  (N)(kgf)    


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