JIS B 1081:1997 ねじ部品―引張疲労試験―試験方法及び結果の評価

B 1081 : 1997 (ISO 3800 : 1993)

まえがき

  この規格は,工業標準化法に基づき,日本工業標準調査会の審議を経て,通商産業大臣が改正した日本
工業規格である。これによって,JIS B 1081-1991は改正され,この規格に置き換えられる。
  今回の改正によって,この規格は対応国際規格であるISO 3800 (Threaded fasteners−Axial load fatigue
testing−Test methods and evaluation of results) に一致したものとなった。
  なお,この規格で点線の下線を施してある“参考”は,原国際規格にはない事項である。

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――――― [JIS B 1081 pdf 1] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                            B 1081 : 1997
                                                                          (ISO 3800 : 1993)

ねじ部品−引張疲労試験−試験方法及び結果の評価

Threaded fasteners−Axial load fatigue testing− Test methods and evaluation of results

序文 この規格は,1993年に第1版として発行されたISO 3800,Threaded fasteners−Axial load fatigue testing
−Test methods and evaluation of resultsを翻訳し,技術的内容及び規格票の様式を変更することなく作成し
た日本工業規格(日本産業規格)である。
なお,この規格で点線の下線を施してある“備考”及び“参考”は,原国際規格にはない事項である。
1. 適用範囲 この規格は,ねじ部品の引張疲労試験を実施するための条件及び結果の評価のための推奨
事項について規定する。
  他に合意がなければ,試験は部分片振り(引張り)の形式で,室温で実施され,作用する負荷はねじ部
品の軸線と同軸である。被締結部材のコンプライアンスがねじ部品のひずみに及ぼす影響は考慮に入れな
い。
  この方法によって,ねじ部品の疲労強度を決定できる。
  試験結果は,試験条件の影響を受ける。この理由によって,その影響を少なくするための最小必要条件
について規定する。さらに,試験装置の校正及び心合わせ方法を含んでいる。
    備考 この規格の対応国際規格を,次に示す。
          ISO 3800 : 1993 Threaded fasteners−Axial load fatigue testing−Test methods and evaluation of
              results
2. 引用規格 次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す
る。これらの引用規格は,その最新版を適用する。
    JIS B 1001 ボルト穴径及びざぐり径
      備考 ISO 273 : 1979, Fasteners−Clearance holes for bolts and screwsからの引用事項は,この規格の
                該当事項と同等である。
    JIS B 1005 おねじ部品の首下丸み
      備考 ISO 885 : 1976, General purpose bolts and screws−Metric series−Radii under the headからの引用
                事項は,この規格の該当事項と同等である。
    JIS B 1181 六角ナット
      備考 ISO 4032 : 1986, Hexagon nuts, style 1−Product grades A and B, ISO 4033 : 1979, Hexagon nuts,
                style 2−Product grades A and B, ISO 8673 : 1988, Hexagon nuts, style 1, with metric fine pitch

――――― [JIS B 1081 pdf 2] ―――――

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B 1081 : 1997 (ISO 3800 : 1993)
                thread−Product grades A and B 及びISO 8674 : 1988, Hexagon nuts, style 2, with metric fine
                pitch thread−Product grades A and Bからの引用事項は,この規格の本体の該当事項と同等
                である。
    JIS Z 8703 試験場所の標準状態
      備考 ISO 554 : 1976, Standard atmospheres for conditioning and/or testing−Specificationsからの引用事
                項は,この規格の該当事項と同等である。
3. 記号及びその意味
  この規格で用いる記号及びその意味は,表1による。
                                     表1 記号及びその意味
    記号                 意味                         記号                 意味
     Ad3   おねじの呼び谷の径による面積,              pt    遷移領域における破壊確率
                        2                              P     ねじのピッチ
               Ad3  4d3
                                                     Rm, min 最小引張強さ
     As                             2                 RS                        椀
                                                             最小最大応力比,Rs=      愀
                             d2  d3
           有効断面積 As                               s    六角の二面幅
                          4    2
                                                     S (FA) 疲労限度の荷重振幅の標準偏差
           平均応力及び応力振幅の計算に用いる        S(     疲労限度の応力振幅の標準偏差
           断面積。使用者と供給者との合意でAd3             疲労寿命の対数の標準偏差
                                                    S (logN)
           を用いてもよい。                            愀    戀
                                                            S−N曲線の傾斜部に対する回帰直線の
     d     荷重検定棒のねじの呼び径                         係数
     d1    おねじの谷の径の基準寸法                      愀 応力振幅
     d2    おねじの有効径の基準寸法                         疲労限度の応力振幅
     d3    おねじの呼び谷の径                           愀  呼び引張応力
                       H                                 戀 曲げ応力
               d3  d1
                       6                                    平均応力
      da    ボルト首下丸み移行円の径                    椀 最小応力
      dh    ボルト穴径                                  愀  最大応力
     dS     荷重検定棒の軸径                              椀 疲労限度の最小応力
      D     試験用めねじアダプタのねじの呼び径           愀 疲労限度の最大応力
     F0.2   引張荷重                                      一繰返し数Nの疲労強度
     F0     耐力Rp0.2の引張荷重                             N=5×104の有限寿命疲労強度の予想
     Fa     荷重振幅                                        値
         愀 遷移領域における荷重振幅の階差                  N=1×106の有限寿命疲労強度の予想
     FA    疲労限度の荷重振幅                               値
     Fm    平均荷重                                     愀 i有限寿命領域におけるi番目の試験の
     H     基準ねじ山のとがり三角形の高さ                    応力振幅
     N     応力の繰返し回数                             愀 jステアケース法におけるj番目の試験
     NG    破壊せずに試験を打ち切る場合の応力               の応力振幅
           の繰返し回数                                  愀 有限寿命領域(S−N曲線の傾斜部)に
     p     破壊確率                                         おける試験の応力振幅間隔
     pf    有限寿命領域における破壊確率                  愀 遷移領域における応力振幅の階差
備考1. 記号^は,推定値の場合に用いる。例えば繰返し数Nにおける推定値             いる。
    2. 記号は,回帰直線を求める際に  慓  はlogNの値に用いる。例えば
                                                               a    は
                                                                    log N のように用いる。
参考 RP0.2及びRm, minには,一般にJIS B 1051(鋼製のボルト・小ねじの機械的性質)の規格値が適用される。

――――― [JIS B 1081 pdf 3] ―――――

                                                                                              3
                                                                  B 1081 : 1997 (ISO 3800 : 1993)
4. 原理 試験は,ねじ部品についてS−N曲線(ウェーラ曲線)によって示されるような疲労特性を決
定するために行う。
  供試ねじ部品は,軸方向疲労試験機に取り付け,繰返し引張荷重を作用させる。
  試験は,平均応力      [   は最小最大応力比Rs=     椀        愀[騰湧慎      で行う。一定平均応力の試験は,
一般に無限疲労寿命を決定するのに用いる[図10の(c)参照]。
  応力比一定の試験は,一般に受入検査のために用いる[図10の(a)参照]。
  試験は,供試体が破壊するか,応力繰返し数があらかじめ決めた値を超えるまで継続する。一般に試験
繰返し数は,供試体の材料又は疲労限度によって決める。ほかに規定がない場合には,破壊の定義は,ね
じ部品が完全に二つの部分に分かれることである。
5. 試験装置
5.1   試験機 試験機は,試験中に要求される値の±2%以内に荷重を自動的に保持でき,試験ごとの全繰
返し数を数え,それを記録する装置を備えるものとする。この精度を確保するために試験機を定期的に校
正する。試験の繰返し速度は,4.2250Hzの範囲とする。試験機は供試体に正弦波状の繰返し荷重を加え
るものとする。
  試験機は,停電によって停止した後に,自動的に再起動することが防止できる装置をもつものとする。
5.2   供試体取付け具 供試体取付け具は,供試体に軸方向荷重を伝えることができるものとする。図1
及び図2は基本的な要求事項を示す。自動調心装置は推奨しない(5.3参照)。
               参考 これらの項目の内容は,ISO 273のfine series及びISO 885のfinished products
                    と同等である。
               注(1) 表面は0.250.5mmの深さで表面硬化してもよい。その場合,最大硬さは
                    60HRC,最小硬さは供試体よりHRCで5ポイント大きくする。
                             図1 供試体取付け具(インサートなし)

――――― [JIS B 1081 pdf 4] ―――――

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B 1081 : 1997 (ISO 3800 : 1993)
                注(1) インサートの使用が供試体取付け具の剛性に影響してはならない。
                  (2) 表面は0.250.5mmの深さで表面硬化してもよい。その場合,最大硬さは
                     60HRC,最小硬さは供試体よりHRCで5ポイント大きくする。
                             図2 供試体取付け具(インサート付き)
5.3   試験装置の心合わせ 定期的に,試験装置の心合わせを行う。それは,軸の周りに同軸で90°ずつ
隔てて張り付けた4枚のひずみゲージをもつ荷重検定棒(図3参照)を用いて行う。荷重検定棒の平行部
の長さは,その直径の4倍とする。試験機で用いられる荷重範囲の50%において測定する場合に,最大応
力     愀         戰桔       張応力     愀         は,呼び引張応力の6%を超えてはならない(図4参照)。
  自動調心装置は推奨しない。もしそれを用いる場合には,偏心荷重が疲労試験結果を大きく変動させる
ことがあるので,注意深く心合わせを点検する。
5.4   試験用めねじ部品 標準部品の疲労試験には,JIS B 1181本体に従った適当なサイズと強度区分の
ナット又はめねじアダプタを用いるものとする。
    参考 JIS B 1181本体の内容は,ISO 4032,ISO 4033,ISO 8673及びISO 8674と同等である。
  もし特別なボルト・ナット結合体を試験する場合には,ナットの正確な記述を8.2に従って行う。
  もし図5によるめねじアダプタを用いる場合には,その仕様を8.2に従って記述する。

――――― [JIS B 1081 pdf 5] ―――――

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