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締切り済みの質問

ステンレスボルトの摩擦について

あるメーカより、ステンレスのボルトで締付けトルクと軸力の関係を調べたところ、ステンレスに関してはエンジンオイル系を塗ると、軸力がバラつき、同じトルクで締付けても軸力が上がらないということを聞きました。
モリブデン系のオイルを塗布すると同じトルクで軸力も倍程上がっていました。
エンジンオイルとモリブデン系オイルとステンレスの相性の問題なのでしょうか?
ご存知の方ご教示下さい。

投稿日時 - 2008-08-25 18:05:00

QNo.9458203

困ってます

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回答(4)

”2”の補足です。
SUS301の摩擦係数について、下記の資料見てください。
これによれば形状による差、バラつきなども結構大きいです。
鉄の摩擦係数が0.2~0.3に対して、0.6程度の値に
なっています。
http://www.silicolloy.co.jp/silicolloya2Tribo.html
また、ネジの締め付けについては下記が参考になります。
http://www.alpsseiko.co.jp/data/bolt%20no%20tukaikata%20p8-11.pdf

投稿日時 - 2008-08-26 14:40:00

お礼

なるほど。。。勉強してみます。
ありがとうございました。

投稿日時 - 2008-08-27 18:26:00

オイルの特徴は、回答(2)さんの記述通りで、油膜が保持できない
ねじの締付け状態では、床面に例えますと
☆ エンジン オイル 系;湿っている(湿式)床
☆ モリブデン系オイル;湿っている床に、小さいボールが無数ある
状態で、摩擦係数は、エンジンオイル系 > モリブデン系オイルと
なっている筈です。

さて、ねじの締付けトルクと軸力は、ねじ効果(楔作用、梃子の原理
と同様)で、リード角分距離で損をして、力で得をします。
M10ねじ付近は、リード角が約3°(tan3°=0.05)で、力が20倍
得します。それを、摩擦係数0.2の抵抗があるとしますと、atan 0.2
= 11.3°なので、11.3°+3°= 14.3°になります。
これは、tan14.3°= 0.25で、力が4倍得する事ですが、摩擦を考慮
しない状態の4/20(1/5)です。
また、ボルト頭部の着座による摩擦損失は、さらに約1/2となり、
TOTALで、約1/10となります。

では、摩擦係数がオイルの種類で、0.2 ⇒ 0.15に変わったら、
atan 0.15=8.53°、8..53°+3°=0.2 (1/0.2)/20=1/4
0.15/0.2=0.75  1/4÷(1+0.75)=1/7となり、1/10に対して
約1.4倍なので、1.4倍軸力が増す事になります。

それが、軸力の異なる原因です。

以上の様な事が、以下の資料に記載されています。
Folder Markやその上の色字をクリックしますとその内容が出てきます
ので、一応全部クリックしてみて下さい。
http://www.110.ne.jp/nejitech/ct1_003.html

投稿日時 - 2008-08-26 13:55:00

お礼

非常に参考になりました。HPを確認してみます。

投稿日時 - 2008-08-27 18:23:00

モリブデンの粉末は丸い粒形をしていて、このため摺動摩擦がすくないと
思いますが、ただのオイルでは油膜が切れてしまい、モリブデン粒子が
入っていると油膜が切れないということから、差がでると思います。
また、SUSは鉄に比べ摩擦係数が2倍と大きいため、オイルの差が出やすい
とも言えます。

投稿日時 - 2008-08-26 08:24:00

お礼

なるほど。。。
SUSは鉄に比べて摩擦係数が2倍という事ですが、何か参考になるような資料やHPなどはご存知ではないでしょうか?
勉強不足ですみません。。。

投稿日時 - 2008-08-26 13:13:00

たぶんこの質問だとボルト全体にオイルを塗って実験したのだとおもいますが、
原因な非常に簡単なことです。エンジンオイルとモリブデンオイルでは圧力に対する強度がぜんぜん違います。ボルトが止まるとゆうことはボルト座面の摩擦係数が締め付けトルクより大きくなった時点です。ところがオイルがあると摩擦抵抗が下がりより多く締め付けないと止まりません。その分だけ軸力が上がります。
これでよろしいでしょうか。

投稿日時 - 2008-08-25 18:30:00

お礼

ありがとうございました。
オイルをボルトに塗ることは摩擦係数が下がるので軸力を上げやすい。これは鉄のボルトでもSUSボルトでも同じだと思っていました。
圧力に対する強度が違うので材質によって摩擦抵抗も変わるのでしょうか?
素人で申し訳ありませんが教えてください。
”エンジンオイルとモリブデンオイルの圧力に対する強度”について参考になるような資料はご存知でしょうか?

投稿日時 - 2008-08-26 08:14:00

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