全ねじ六角ボルトと半ねじ六角ボルトの本質的な違いは何ですか?

工業用ファスナーの世界では、 ネジ付き六角ボルト 機械組み立ての基礎です。ただし、調達マネージャーとエンジニアが最もよく混乱する点の 1 つは、どちらを選択するかということです。 全ねじ そして 部分ネジ付き デザイン。

一見すると同じように見えますが、どちらを選択するかによって、構造の完全性、負荷分散、プロジェクトの寿命に大きな影響を与える可能性があります。

1. コアの解剖学的構造の定義

パフォーマンスの違いを理解するには、まず、システムの構造コンポーネントを定義する必要があります。 ネジ付き六角ボルト .

1.1 全ねじ六角ボルト（全ねじ）

全ねじボルトには、ボルトの先端から六角頭の下側までねじ山が伸びています。

• 主な用途: グリップ長が短い場合や、タップ穴（あらかじめめねじが切られている穴）にボルトで締め付ける場合に使用します。
• 負荷特性: 荷重はボルトの全長に沿って分散されます。

1.2 半ねじ六角ボルト（半ねじ）

部分的にネジが切られた六角ボルトは、頭のすぐ下に滑らかなネジのない部分があり、 シャンク または グリップ 。ネジ部は先端のみです。

• 主な用途: これらは、ボルトが 2 つ以上のねじのないコンポーネントを通過する頑丈な構造用途および機械用の標準です。
• 負荷特性: ねじのないシャンクは、アセンブリの「せん断」力に耐えられるように設計されています。

2. 技術的な比較: 性能と機構

を選択するときは、 ネジ付き六角ボルト 、エンジニアは、張力、せん断力、グリップなど、作用する機械的な力に注目する必要があります。

技術仕様マトリックス

3. せん断強度が重要な理由

最も重要な違いはボルトの扱い方にあります。 せん断応力 (接合された材料を反対方向に押す力)。

3.1 スレッドの脆弱性

で ネジ付き六角ボルト 完全にねじ切りされている場合、ねじ山の「根元」（ボルトの最も狭い部分）にせん断力がかかります。ネジの付け根の直径が小さくなるため、ボルトは技術的には全長に沿ったあらゆる点で弱くなります。

3.2 ソリッドシャンクのメリット

部分的にネジが切られたボルトにより、ネジのない頑丈なシャンクが 2 つの材料が接する場所 (せん断面) に正確に配置されます。シャンクの断面積が大きく、ねじ山の「ノッチ」がないため、横方向の大きな荷重がかかったときの折れや曲がりに対して最大限の抵抗力を発揮します。

4. グリップ長さとアライメント精度

精密機械や構造工学では、 ネジ付き六角ボルト 単に物事をまとめる以上のことをしなければなりません。それらを完全に整列させておく必要があります。

4.1 アセンブリの「遊び」を減らす

ねじ山は、ねじ山が通過する穴よりわずかに小さいため、完全にねじ込まれたボルトでは、時間の経過とともに微細なずれが生じる可能性があります。対照的に、部分ねじ付きボルトのねじなしシャンクは、非常に厳しい公差で製造でき、穴をより完全に埋め、「傾斜」や振動による動きを軽減します。

4.2 クランプ力の最適化

全ねじボルトは以下の用途に最適です。 テンション 最大量の糸の噛み合いを使用して 2 つのアイテムをしっかりと締め付ける必要がある用途。ナットに適切なトルクがかけられていない場合、部分ねじに比べて一定の垂直方向の張力がかかっても緩む可能性が低くなります。

5. 選択ガイド: どれが必要ですか?

5.1 次の場合は全ねじ六角ボルトを選択してください。

• あなたは、 タップ穴 (例: エンジンブロックに入るボルト)。
• あなたのアセンブリは次のような傾向があります 振動 そして、糸と素材の接触を最大限にする必要があります。
• シャンクがナットの締め付けを妨げるような薄い材料を扱っています (「底付き」を回避します)。

5.2 次の場合は半ねじ付き六角ボルトを選択してください。

• アプリケーションには以下が含まれます 重いせん断荷重 (車両のサスペンション、橋、回転機械など)。
• 必要です 完璧な位置合わせ 2枚の重い板の間。
• あなたが使用しているのは、 ナットとワッシャー 反対側では、材料の合計の厚さがシャンクの長さを超えています。

6. 完璧な接続を設計する

どちらのタイプも ネジ付き六角ボルトs は不可欠ですが、交換可能ではありません。高応力の産業プロジェクトや構造プロジェクトでは、せん断耐性のあるシャンクを備えた部分ねじボルトが優れた選択肢となることがよくあります。汎用アセンブリおよびタップ穴用途の場合、全ねじボルトは、確実な取り付けに必要な多用途性と張力を提供します。

7. FAQ: よくある質問

Q1: 仕様で半ねじが必要な場合、全ねじボルトを使用できますか?
答え: 注意が必要です。 高いせん断力がかかる用途の場合、部分ねじを完全ねじに置き換えると、ねじが「応力集中部」として機能し、ボルトの破損につながる可能性があるため、安全マージンが大幅に低下します。

Q2: 部分ねじの「つかみ長さ」はどのように測定すればよいですか？
答え: The grip length is the distance from the underside of the hex head to the start of the threads. Ideally, the grip length should be slightly shorter than the thickness of the materials you are joining to ensure the nut can be tightened securely.

Q3: ステンレス鋼のねじ付き六角ボルトは両方のスタイルで使用できますか?
答え: Yes. However, be aware of かじり (冷間溶接)ステンレス鋼を使用。全ねじと部分ねじの両方のステンレス製ファスナーには、焼き付き防止潤滑剤の使用を強くお勧めします。

8. 参考文献

1. ASME B18.2.1: 四角、六角、重量六角、斜頭ボルト、および六角、重量六角、六角フランジ、ローブ頭、ラグねじ。
2. ASTM A325: 構造用ボルトの標準仕様、スチール、熱処理済み、最小引張強度 120/105 ksi。
3. 強度と試験に関するファスナー品質法 (FQA) ガイドライン。
4. 機械のハンドブック: ねじ締結機構とせん断平面。