ネジ付きファスナー接続は、機械アセンブリで最も基本的で一般的に使用される接続方法です。使用中、ファスナーは装置の振動、交番荷重、衝撃荷重、その他の作業条件の影響で緩みやすくなり、装置の組み立て精度や操作上の安全性の信頼性が直接低下し、さらに製品の品質と生産効率に影響を与えます。この論文は、ねじ付きコネクタの緩みの主な原因を包括的に分析し、一般的に使用される緩み防止構造と保護対策を紹介し、ねじ付きコネクタの合理的な適用の参考となります。-
1 ねじ締結部の緩みの原因
ねじ締結の基本原理は、ボルトの締め付けによって発生する軸方向の予荷重によって接続部品を圧縮して固定することです。ボルト締め付け後の軸方向予圧の減衰または破損は、ねじ接続の緩みとして定義されます。ねじ接続が緩む主な原因は次のとおりです。
1.1 設計上の欠陥
(1) ボルトの選定が不適切
その間ボルト締め付けると、ボルトの予圧が増加するにつれて接続のクランプ力が増加します。予圧がボルト材料の降伏強度に達すると、ボルトに塑性変形が発生します。この場合、プリロードを継続的に増加させると、クランプ力はほとんど増加しないか、まったく増加しません。締めすぎると締め付け力が徐々に低下し、最終的にはボルトの破損を引き起こします。-したがって、設計者は、ボルトの締め付けトルクを正確に計算し、部品の重量、軸受の使用条件、安全仕様などのパラメータに基づいて適切なボルトの仕様と接続方式を選択し、不適切な選択による緩みや破損を回避する必要があります。
(2) 緩み防止設計が欠落しているか、不当である-
ねじ接続は、振動、交互荷重、衝撃などの複雑な作業条件下でも継続的に機能します。効果的な緩み止め構造が存在しない場合、または緩み止め機構が不適切に適合している場合、ねじの緩みやボルトやナットの脱落などの障害が発生する可能性があります。-したがって、過酷な使用条件下での接続不良を防止するために、製品設計段階で機器の使用条件に応じて対象となる緩み防止対策を設定する必要があります。-
1.2 予圧が不十分である
ボルト締め付け後に発生する予圧は、接続部品間のクランプ効果を直接決定します。予圧が不十分であることは、ねじ接続が緩む主な原因の 1 つです。標準的な組み立てでは、接続の安定性を確保するために、ボルトの予荷重が材料の降伏強度に近いかそれに達する必要があります。しかし、実際の生産や組立では、作業者の操作力の限界や組立工具の不適合など、多くの要因により締付トルクが標準以下となります。さらに、一部のプロセス文書には標準ボルト締め付けトルクが指定されておらず、組立ステーションには特別なトルクツールが装備されていません。作業者は経験と勘だけで締め付け状態を判断しているため、振動しやすい箇所ではボルトの予圧不足が発生し、長期間の使用で緩み不良が発生することがあります。-
1.4 軸受面の凹み変形による誘発緩み
の座面がボルトとナット接続部品の接触面に圧縮荷重がかかると、局所的な過度の応力が表面の陥没や崩壊などの塑性変形を引き起こします。座面の変形は、ボルトの有効予圧の減衰または完全な損失に直接つながり、ねじ接続のはめあいクリアランスが増加し、最終的には締結具の緩み不良を引き起こします。
1.4 非-組立プロセス
複数のボルトが規則的に配置されたアセンブリ構造の場合、標準化された締め付けプロセスの仕様が欠如していると、作業者が経験だけで作業を行うと、締め付け順序が乱れて各ボルトの応力がアンバランスになり、締め付けが不均一になり、結果として接続が緩む可能性があります。たとえば、四角い-分散取り付けボルトは、すべてのボルトに均一な応力がかかるように、斜めに複数回に分けて締める必要があります。 -標準以外の組み立てプロセスは、ボルトの緩みを引き起こすだけでなく、不均一な応力分布による接続部品の変形や、--組み立て精度の許容範囲外の原因にもなります。
1.5 部品の加工品質不良
ねじ穴とボルト取り付け穴の加工精度は、ねじ接続のアセンブリ品質と予圧効果に直接影響します。開口部の偏差は、緩みを引き起こす主な要因です。穴のサイズが小さすぎると、組み立てが困難になり、ねじ山の取り付けが不十分になります。特大の穴により、相互間の接触面積が減少します。ボルト/ナット座面や接続部分に局所的な応力集中や凹み変形が発生し、仮締め状態が崩れ、最終的には締結部品の緩み不良につながります。{0}}
2 ねじ式ファスナー接続の一般的な緩み止め構造-
動作原理によれば、ねじ接続の緩み防止構造は、摩擦緩み防止{{1}、機械的緩み防止-、永久的緩み防止-の 3 つのカテゴリに分類されます。-各タイプの動作原理と適用シナリオは次のとおりです。
