ロックナットの最大締め付けトルクに影響する要因

ロックナットの最大締め付けトルクはさまざまな要因に影響されます。ロックナットの低サイクル疲労性能の研究のため、ねじ山のピッチ径、ねじれ角、ベベル角は変更しません。繰り返しの使用により、ねじ片の最大弾性復元力FNmaxと等価摩擦角ρeのみがある程度現れます。変化。したがって、ロックナットに繰返し荷重が加わったときの最大ねじ込みトルクの変化則をこの２つの側面から解析すればよい。
1. 材料のひずみ硬化
材料に周期的な荷重がかかると、「周期ひずみ硬化」または「周期ひずみ軟化」という現象が現れます。つまり、振幅が一定の周期ひずみの場合、応力振幅は繰り返し荷重の増加に応じて増加または減少します。サイクル。数サイクル後、応力振幅は周期的に安定した状態になります。ロックナットの低サイクル疲労は一定のひずみがかかった状態で行われ、ねじ部のひずみ硬化または軟化が最大ねじ締めトルクに影響します。ロックナットの製造に使用される合金鋼は、繰返しひずみ硬化材料です。材質が硬化するとねじ部の弾性復元力FNが増加し、ねじ込みトルクが増加します。
2. 低サイクル疲労
低サイクル疲労とは、疲労応力が材料の降伏限界に近いか、材料の降伏限界を超えていることを意味します。材料は、各ひずみサイクルで一定量の塑性変形を起こします。寿命は一般に102から104の数倍の範囲にあります。疲労曲線は一般にε-N曲線で表されます。 。有限要素計算の結果、ボルトをロックナットにねじ込んだ後、ねじ山根元の応力が大きく表面積は降伏状態にあるのに対し、ねじ山根元中心のひずみは大きくなっていることがわかります。は非常に小さく、ひずみの状況はさらに複雑になります。ねじ部の根元のひずみが大きい領域には往復荷重がかかり、低サイクル疲労が発生しやすく、ねじ部の圧力とねじ締めトルクが低下します。
3. 摩擦係数
摩擦角は締め付けトルクに影響を与える重要な要素であり、ロックナットが正常に動作するためには摩擦の存在が基礎となります。ロックナットが作動すると、ねじ部の弾性復元力により接触面に圧力と摩擦が生じます。繰り返し使用するうちに、往復摩擦の作用により、接触面の粗い位置やエッジや角が削られ、滑らかになります。摩擦係数が小さくなり、ナットの最大ねじ込みトルクが小さくなります。
4. 製造および組立
製造技術の制限と精度により、ねじの端に鋭い角があったり、部品間の寸法調整が調整されていない場合があります。初期組立時には、ねじ込みおよびねじ出しトルクに一定のばらつきやばらつきが生じる場合があり、より正確なロックナットの繰り返し使用特性を得るには、ある程度の回数の慣らし運転が必要です。
5. 終値
材料とナットの幾何学的パラメータが決定された後、締め値の変更はロック ナットの繰り返し使用特性に重要な影響を与えます。閉じ値が大きいほど、開くときのねじ山の変形が大きくなり、ねじ山のひずみが増加し、ひずみ繰り返し硬化が強化され、ねじ山の圧力 FN が大きくなり、ねじを緩めるトルクが増加する傾向があります。一方で、ねじ山の幅が狭くなり、ねじ山の総面積が減少し、ボルトとの摩擦が減少し、ねじ山のひずみが増加し、低サイクル疲労性能が低下します。最大ねじ込みトルクが低下する傾向があります。多くの要因が複合的に作用するため、繰り返し使用回数に応じた最大ねじ抜きトルクの変化を予測することは困難であり、実験によってのみ観察することができます。

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