ロックナットに影響を与える要因は何ですか?

ロックナットはナットの一種で、その堅さから産業機器などに広く使用されています。どのような要因が影響するのでしょうか?

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締めトルクの変化則をこの２つの側面から解析すればよいことになる。
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条件下では、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。 。有限要素法計算の結果、ボルトをロックナットにねじ込んだ後、ねじ山根元の応力は比較的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。糸が小さく、ひずみの状況はより複雑です。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
製造技術の限界と精度により、ねじの端に鋭利な角があったり、部品間の寸法調整が一致し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。締め値が大きくなるにつれて、ねじ部の変形が大きくなり、ねじ部のひずみが増加し、ひずみ繰り返し硬化現象が増大し、ねじ部FNの圧力が増加し、増加する傾向があります。緩めるトルク。一方、ねじ部分の幅は減少します。 、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、最大ねじ量が減少する傾向があります。アウトトルク。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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