台形ねじ形状

台形ねじは、台形の輪郭を持つねじ山の形状です。親ねじ（動力ねじ）に使用される最も一般的な形状です。強度が高く、製造が容易です。通常、バイスや旋盤の親ねじなど、大きな負荷が必要な場所で使用されます。^[1]標準化されたバリエーションには、多条ねじ、左ねじ、セルフセンタリングねじ（横方向の力を受けても固着しにくい）などがあります。

元々の台形ねじの形状はアクメねじ( / ˈ æ k m iː / AK -mee )で、ねじ角度は 29° であり、おそらく今でも世界中で最も一般的に見られる形状です。アクメねじは、1894 年に、それまで一般的に使用されていた四角ねじ^{[note 1]}に比べてさまざまな利点を持つ動力ねじに適した形状として開発されました。四角ねじよりもシングルポイントねじ切りやダイスでの切削が容易です (四角ねじの形状では、切削に適さない工具ビットやダイスの歯の形状が必要になるため)。四角ねじよりも摩耗が少なく (摩耗を補正できるため)、同等の大きさの四角ねじよりも強度があります。四角ねじよりも、旋盤の親ねじのハーフナットのかみ合わせがスムーズです。 ^{[2] [3]}最も強度の高い対称ねじ形状の 1 つです。ただし、バイスなどの一方向のみの荷重の場合、非対称バットレスねじプロファイルはより大きな荷重に耐えることができます。

台形メートルねじは、ねじ角度が30°であることを除いて、アクメねじに似ています。^{[4] [5] [6]これは}DIN 103で体系化されています。^[7]三角形のねじ山ではメートルねじがヤードポンド法ねじよりも世界中で普及していますが、台形ねじではヤードポンド法サイズのアクメねじが主流です。

アクメねじは、ねじ山の角度が29°で、ねじ山の高さがピッチの半分です。頂点（または山頂）と谷（または谷底）は平らです。この形状は、四角ねじよりも機械加工が容易です（切削が速く、工具寿命が長くなります）。また、歯の​​形状は基部が広いため、同様のサイズの四角ねじよりも強度があります（したがって、ねじはより大きな負荷を支えることができます）。このねじ形状では、ナットの摩耗を補うことができる割りナットを使用することもできます。^[8]

汎用 (GP) アクメねじ (ASME/ANSI B1.5-1997) のラインは、外部ラジアル荷重に耐えるようには設計されておらず、ナットとボルトは両方とも理想的には独立してサポートされます (ナットはリニア ガイドによって、ねじはシャフト ベアリングによって)。これは、ラジアル荷重を受けたときにねじ山の側面が「くさび状になる」ことを避ける必要があるためです。くさび状になると、摩擦力とねじ山の摩耗に大きく影響します。ただし、中央揃えアクメねじ規格 (ASME/ANSI B1.5-1997 でも指定) があり、これはねじ山がラジアル荷重を受けたときに側面が接触する前に反対側のねじ山の谷底と山頂が接触するように設計されています。これにより、ナットとボルトの主径の許容値 (クリアランス) と公差の合計が、ピッチ径(PD)の許容値の合計よりも小さくなるという要件が追加されます。欠点は、一定量のエンドプレイ（PD クリアランスのみによる軸方向クリアランス）に対して、セントラライジング アクメ スレッドの適用では、より厳密な許容誤差とよりクリーンな作業環境が必要になることです。

四角いねじと比較すると、アクメねじの欠点は、摩擦が大きいために効率が低いことと、ナットにいくらかのラジアル荷重がかかること（四角からの角度オフセット）です。^[4]

1895 年以前に作られたアクメねじは、主に機械や工具などの移動に使用されていた四角ねじや他のさまざまな形状のねじを置き換えることを目的としていました。アクメねじは現在、さまざまな目的で広く使用されています。長いアクメねじは、工作機械、試験機、ジャッキ、航空機のフラップ、コンベアなどの制御された動きに使用されます。短いねじは、バルブステム、ホースコネクタ、圧力シリンダーのボンネット、ステアリング機構、カメラレンズの動きに使用されます。^[9]

図に示すねじ形状（基本ACMEねじプロファイル）は「基本」と呼ばれます。内ねじ（ナット）と外ねじ（ボルト）の実際のねじ山の高さは、ポ/2⁠手当（またはクリアランス）によって：

• 10 tpi (インチあたりのねじ山数) 以下の反対のねじ山間の最小谷底クリアランスは 0.01 インチ (0.25 mm) (直径)、より細かいピッチの場合は 0.005 インチ (0.13 mm) です。(これは、セントラライジング アクメねじの小径にも当てはまりますが、大径には当てはまりません。大径の許容値は PD 許容値よりも小さくなります。)
• PD 許容値。GP および外部の中央 Acme スレッドの場合は PD が「基本」より小さくなりますが、内部の中央 Acme スレッドの場合は PD が大きくなります。

最終的な効果は、最小ねじ高さが内ねじと外ねじ、および外ねじの GP ねじの場合、「基本」よりも高くなり、内ねじのセントラライジング アクメねじの場合、最大高さが「基本」よりも低くなることです。外ねじの頂点の最大直径 (許容範囲内) (外ねじの最大外径と呼ばれる) は、基本ねじ形状の直径であり、ねじの指定に記載されている「公称直径」Dに等しくなります。内ねじの頂点の最小直径 (許容範囲内) (内ねじの最小内径と呼ばれる) は、基本ねじ形状の直径であり、公称直径から基本ねじ高さの 2 倍 (つまりD  −  P )を引いた値に等しくなります。

また、「スタブ アクメ」ねじ規格もあります。これは、基本ねじの高さが 0.3 Pであることを除いて、すべての点で先ほど説明したものと同一です。

台形ねじの場合、角度は29°ではなく30°です。^{[5] [6]}すべての寸法はミリメートル単位です。^{[5] [6]}

台形ねじはISO規格によって次のように定義されています。

60×9 トラス

ここで、Tr は台形ねじ、60 は呼び径 (ミリメートル)、9 はピッチ (ミリメートル) です。接尾辞がない場合は、単条ねじです。接尾辞がある場合は、乗算記号の後の値がリード、括弧内の値がピッチです。例:

60×18(P9)LH トラス

リードをピッチで割ると2になるので、2つのスタートを意味します。「LH」は左ねじを意味します。^[11]

R134aガスを使用する空調システムのメンテナンスには、ガスボンベに非標準の「ACME」ネジが指定されています。^[12]

• バットレススレッド
• リードスクリュー
• ボールねじ

• バンダリ、VB（2007）、機械要素の設計、タタ・マグロウヒル、ISBN 978-0-07-061141-2。
• フラザー、ジョン・ジョセフ（1895）、「ロープ駆動：繊維ロープによる動力伝達に関する論文」、ニューヨーク：J. Wiley & Sons、LCCN  06034155。
• オバーグ、エリック; ジョーンズ、フランクリン D.; ホートン、ホルブルック L.; リフェル、ヘンリー H. (1996)、グリーン、ロバート E.; マコーリー、クリストファー J. (編)、『機械ハンドブック』 (第 25 版)、ニューヨーク:インダストリアル プレス、ISBN 978-0-8311-2575-2、OCLC  473691581。
• ジョーンズ、フランクリン D. (1964)、機械工場トレーニングコース、第 1 巻 (第 5 版)、ニューヨーク: インダストリアル プレス、ISBN 978-0-8311-1039-0、OCLC  661244。
• Oberg, Erik (1908)、「小型工具ハンドブック: ねじ切り工具、タップ、ダイス、カッター、ドリル、リーマ、およびねじ山システムに関する完全な論文」、ニューヨーク: John Wiley & Sons。共同版、1908 年、Chapman & Hall、ロンドン。{{citation}}: CS1 メンテナンス: 追記 (リンク)
• シグリー、ジョセフ E.; ミシュケ、チャールズ R.; ブディナス、リチャード ゴードン (2003)、『機械工学設計』（第 7 版）、マグロウ ヒル、ISBN 978-0-07-252036-1。

• 標準Acmeねじ
• 台形ねじプロファイルの公称寸法
• 台形並目ねじ
• 台形細目ねじ
• スタブACMEねじサイズとデータチャート
• ASME: アクメねじ B1.5-1997
• 台形ネジ製造メーカー
• メートル台形ねじ