ねじの強度区分
ねじの強度区分とは、おねじ(とそれに対応するめねじ)の機械的性質を分けている目安である。ねじには、想定の付加に耐えうる強度を持っている必要があり、その計算がねじの破損の原因となる。強度区分は、3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9と分けられており、炭素鋼や合金鋼を用いたねじについてはJISによってきめられている。下記には、おねじの強度区分とそれに対応するめねじについて書かれている。
おねじの強度区分と降伏点
下記の図のように各強度区分には、次のように降伏点が決められている。計算については、下記、計算例を確認すること。
| 強度区分 | 3.6 | 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 呼び引張強さ（N/mm2） | 300 | 400 | 400 | 500 | 500 | 600 | 800 | 900 | 1000 | 1200 |
| 下降伏点 | 180 | 240 | 320 | 300 | 400 | 480 | 640 | 720 | 900 | 1080 |
鉄鋼製ねじの体力の計算例
鉄鋼製ねじの計算例は下記の通りである。
強度区分の計算表し方
強度区分の表し方は、①呼び引張強さ（Rm,nom、ねじの引張強さを表す標準の値）をN/mm2で表した数字の1/100の値、および、呼び下降伏点Rel、ねじが変形したときの下側の強さの標準の値)、②呼び0.2%耐力(Rp0.2)と呼び引張強さとの比（降伏応力比）の10倍の値であらわされる。これらはN/mm2で表した呼び下降伏点（または呼び0.2%耐力）の1/10になる。
強度区分記号の2番目の数字
旧JIS
国際規格にない日本独自で使っていた旧来のJISで、ねじの強度表示に使っていた、4T、5T、6T、8TなどのT付き表示は、材料の引張強さの最小値を100で割った数字、4、5、6、8の数字をN/mfで表したものです。たとえば、材料の引張り強さが400N/mm²のねじの強度は、4Tと表します。
おねじの強度区分
| ねじの呼びｄ | 有効断面積 As,nom (mm2) |
4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9/12.9 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M3 | 5.03 | 1130 | 1560 | 1410 | 1910 | 2210 | 2920 | 3270 | 4180 | 4880 |
| M3.5 | 6.78 | 1530 | 2100 | 1900 | 2580 | 2980 | 3940 | 4410 | 5630 | 6580 |
| M4 | 8.78 | 1980 | 2720 | 2460 | 3340 | 3860 | 5100 | 5710 | 7290 | 8520 |
| M5 | 14.2 | 3200 | 4400 | 3980 | 5400 | 6250 | 8230 | 9230 | 11800 | 13800 |
| M6 | 20.1 | 4520 | 6230 | 5630 | 7640 | 8840 | 11600 | 13100 | 16700 | 19500 |
| M7 | 28.9 | 6500 | 8960 | 8090 | 11000 | 12700 | 16800 | 18800 | 24000 | 28000 |
| M8 | 36.6 | 8240 | 11400 | 10200 | 13900 | 16100 | 21200 | 23800 | 30400 | 35500 |
| M10 | 58.0 | 13000 | 18000 | 16200 | 22000 | 25500 | 33700 | 37700 | 48100 | 56300 |
| M12 | 84.3 | 19000 | 26100 | 23600 | 32000 | 37100 | 48900* | 54800 | 70000 | 81800 |
| M14 | 115 | 25900 | 35600 | 32200 | 43700 | 50600 | 66700* | 74800 | 95500 | 112000 |
| M16 | 157 | 35300 | 48700 | 44000 | 59700 | 69100 | 91000* | 102000 | 130000 | 152000 |
| M18 | 192 | 43200 | 59500 | 53800 | 73000 | 84500 | 115000 | – | 159000 | 186000 |
| M20 | 245 | 55100 | 76000 | 68600 | 93100 | 108000 | 147000 | – | 203000 | 238000 |
| M22 | 303 | 68200 | 93900 | 84800 | 115000 | 133000 | 182000 | – | 252000 | 294000 |
| M24 | 353 | 79400 | 109000 | 98800 | 134000 | 155000 | 212000 | – | 293000 | 342000 |
| M27 | 459 | 103000 | 142000 | 128000 | 174000 | 202000 | 275000 | – | 381000 | 445000 |
| M30 | 561 | 126000 | 174000 | 157000 | 213000 | 247000 | 337000 | – | 466000 | 544000 |
| M33 | 694 | 156000 | 215000 | 194000 | 264000 | 305000 | 416000 | – | 570000 | 673000 |
| M36 | 817 | 184000 | 253000 | 229000 | 310000 | 359000 | 490000 | – | 678000 | 792000 |
| M39 | 976 | 220000 | 303000 | 273000 | 371000 | 429000 | 586000 | – | 810000 | 947000 |
| ねじの呼びｄ | 有効断面積 As,nom (mm2) |
4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9/12.9 |
保証荷重試験力：Fp=As,nom×Sp,nom（保証荷重応力）
強度区分：4.6,4.8,5.6,5.8,6.8,8.8,9.8,10.9,12.9/12.9
めねじの強度区分
めねじのナットの強度区分の表し方は、ナットにボルトを組み合わせたとき、ボルトの最小降伏点まで荷重を負荷させることができるボルトの呼び引張強さを、N/mm2で表した数字の1/100の値で表す。下記の図に基づいて、おねじとめねじを組み合わせることによって有効な強度が確保される。
| ナットの強度区分 | ボルトの強度区分 | ボルトのねじの呼び範囲 | スタイル1のねじの呼び範囲 | スタイル2のねじの呼び範囲 |
|---|---|---|---|---|
| 4 | 3.6,4.6,4.8 | M16を超えるもの | M16を超えるもの | – |
| 5 | 3.6,4.6,4.8 | M16以下 | M39以下 | – |
| 5.6,5.8 | M39以下 | |||
| 6 | 6.8 | M39以下 | M39以下 | – |
| 8 | 8.8 | M39以下 | M39以下 | M16を超えるものからM39以下 |
| 9 | 9.8 | M16以下 | M16以下 | M16 以下 |
| 10 | 10.9 | M39以下 | M39以下 | － |
| 12 | 12.9 | M39以下 | M16以下 | M39以下 |
M16を超えるねじの呼び範囲で3.6、4.6、4.8のボルトに組み合わせるナットの強度区分は4。
M16以下のねじの呼び範囲ではナットの強度区分は5。
6.8のボルトに組み合わせるナットの強度区分は6。
8.8のボルトに組み合わせるナットの強度区分は8。
10.9のボルトに組み合わせるナットの強度区分は10。
※ねじの呼び範囲：使用可能なねじの呼び
ナットの強度区分の表し方と保証荷重応力
| ナットの強度区分の表し方と保証荷重応力 | |
|---|---|
| 4 | 400N/mm2 |
| 5 | 500N/mm2 |
鋼製止めねじの方さ区分
| 硬さ区分記号 | 14H | 22H | 33H | 45H |
|---|---|---|---|---|
| ビッカーズ硬さ(最小)HV | 140 | 220 | 330 | 450 |
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