01。スレッドの表面品質
糸の表面の粗さは、の疲労寿命に大きな影響を与えますボルト。 M {6-1 63-1。35、疲労強度は33％減少します。 m {{1 0}}}を伴うボルトの表面粗さが0. 08-0。16から0. 16-0。 。
02. ねじ転造工程の影響
ねじ山を転造すると、変形強化層とより高い残留圧縮応力が生成され、疲労亀裂の発生と早期伝播の防止に重要な役割を果たします。同時に歯谷部の面粗さも低減され、ボルトの疲労強度の向上に効果を発揮します。しかし、ねじを転造した後に熱処理を施すと、上記の有利な要素が消失します。したがって、ボルトの疲労性能を向上させる観点からは、熱処理後に転造加工を施す必要があります。しかし、現時点では別の問題があります。それは、特にボルトです。高力ボルト、通常、熱処理後の硬度が高くなり、圧延金型の耐用年数が短くなります。また、圧延線の品質が悪く、ねじ山の表面や根元に微小な亀裂やそれに類する接触疲労剥離現象が発生した場合には、ボルトの疲労性能の向上効果は大きくなく、疲労パフォーマンスが低下する可能性があります。
03. ナット端面からねじ山までの距離
テストでは、ナットの端面がねじの位置に近いほど、ボルトが早く故障することが示されています。これは、ボルトがスレッド化を開始する位置が通常、最も粗いローリングエリアであり、ストレス集中が大きくなるためです。ボルトペアの最初のスレッドは最も応力濃縮されたものであり、この最初のスレッドを開始位置に近づけると、疲労強度が低下する可能性があります。したがって、ボルトペアの最初のスレッドとスレッド領域の間に少なくとも2つのスレッドの距離があると、この隠された危険を排除できます。
スレッドバレーの形状と半径のサイズの影響。
04。スレッドパターンの形状とサイズ
ボルトが力にさらされると、糸の谷で応力集中が発生し、その値は主に谷の形に依存します。糸の溝が滑らかになるなど、歯の溝の形を変えると、ストレス集中が減少し、疲労強度が向上します。一般的に言えば、平らな底溝の糸の疲労強度は最低です。平らな歯の谷の代わりに円形の歯の谷が使用される場合、ボルトの疲労強度を改善することができます。ボルトのサイズも疲労特性に影響を及ぼし、直径が大きくなると疲労強度が低下します。これは、ボルトスレッドにも適用されます。
05. 底部の亀裂スクリュー頭
疲労亀裂は通常、ねじ山の底部から始まりますが、ねじ頭の底部から始まることもよくあります。ねじ頭の底部に発生し始める亀裂は、通常、ねじ頭の遷移円弧の直径の不適切な設計 (不適切な遷移円弧直径による応力集中)、またはボルトが傾斜した場所に取り付けられていることが原因で発生します。サポート。ボルトの頭と支持物体 (ナットの端面とも呼ばれます) の間の角度が 2 度など小さいと、疲労強度に計り知れない悪影響を与える可能性があります。この現象は、支持対象物が溶接部品（通常、溶接後に応力が解放されて構造形状が変化する）である場合に、過去によく発生しました。
06。ストレスの分布
ナットにかかる応力の分布は不均一で、最初の数回のバックルで実際に大量の荷重がかかります。そのため、ナットの第 1 座屈部と第 2 座屈部でボルト疲労が大きく発生します。したがって、接合部内の少数のボルト間で応力を均等に分散することを改善すると、疲労強度が向上することがわかります。
07。鋼の冶金上の欠陥
一部のボルトは冷間圧造または冷間引抜き後に切断されなくなるため、原材料の表面欠陥が完成部品の表面に残ります。
ボルトの表面にある重度の脱炭補給層は、その上の弱い領域です。寒い見出し後の回転プロセス中、鋼の表面が大きく変形するため、脱炭素化層のほとんどは糸の上部領域に絞り込まれます。この脱炭補給層の強度と硬度は非常に低く、摩耗や裂け目（糸の破損）の故障を起こしやすくなり、疲労亀裂の原因になり、早期の疲労障害につながります。
08. ボルト対のねじ山の応力分散を改善する
ボルト糸間の応力分布を改善し、疲労寿命を増やすため。調査は、ナットの形状を変更することでも達成できることを示しています。ナットが補強と接触する端面に溝を作成すると、疲労寿命が25％増加する可能性があります。この改善は、大規模なボルトに特に適しています。もちろん、ストレス分布を行う他の方法がありますボルトナットナットの材質を別の材質に変更し、ボルトの弾性率と異なるようにするなど、より均一な接合を実現します。たとえば、ボルトやナットのねじ山をピッチの異なるものにする。または、尖った糸を使用してください。
09. 設計予圧力でボルトを締め付けます。
多くのケースの中で、ボルトペアの疲労寿命を改善する最も効果的な方法は、ボルトを設計プリロード力に引き締めることです。通常、安全に固定されたボルトは、動的荷重の5％（またはそれ以下）しか運ばれません。したがって、しっかりと固定されたボルトは、疲労荷重に対して強い耐性を持っています。これは、ボルトに作用する交互の荷重が非常に小さいため、ボルト内で生成される交互の応力も非常に小さく、通常はボルトが耐えることができる制限をはるかに下回っているためです。疲労障害が発生した場合、10の理由のうち9つは、ボルトが設計値に達していないボルトの事前締めの力によるものであり、ボルトが曲げモーメントストレスにさらされ、早期の故障につながります。
