ネジの予圧ファスナー接続とは、組み立て中に使用荷重に耐える前にファスナーに加えられる軸方向の圧縮力を指します。適切な予荷重は、ねじ接続の信頼性、気密性、安定性を確保するための必須の前提条件です。 - に準拠していないプリロードは、さまざまな接続エラーの原因となります。予圧が不十分であると、負荷がかかった状態で接続されたコンポーネント間に接合部の隙間や相対的な滑りが生じ、締結具の緩みや機械全体の異常動作を引き起こす傾向があります。過剰なプリロードは部品に人為的な損傷を引き起こす可能性があります。たとえば、O- リングのシール構造では、過剰な予圧が O- リングを押しつぶし、シールの破損や漏れを引き起こします。
ねじ付きファスナー接続の不適切な予圧は、主に次の 3 種類の深刻な結果を引き起こします。
1 ファスナーおよび接続部品の静的破壊
締めすぎたボルト過剰な予圧がかかると、ファスナーや接続部品の静荷重制限を超え、人為的な構造損傷が発生します。軽度の場合は、糸歯のせん断損傷、糸の剥離、糸の焼き付きを引き起こします。ひどい場合には、ボルトの破損、潰れ、接続部品の歪みや破損につながり、接続性能が完全に失われます。
2 滑り・接続部の外れ・ファスナーの緩み不良
横方向の荷重を受ける通常のボルト接続では、予圧によって接合面に垂直圧力が発生し、接触面の摩擦力が外部荷重に抵抗します。予圧の大きさは、接続部の横方向支持力を直接決定します。予圧が不十分であると、接合面の摩擦が不十分になり、接続されたコンポーネントの相対的な滑り、コンポーネントの位置ずれ、たわみ、表面のしわが発生します。極限の労働条件下では、ボルト横方向のせん断力により切り落とされる可能性があります。
アキシアル荷重がかかるボルト接続の場合、予圧によって接合面に圧縮力が与えられ、動作中の有効圧縮力が残留予圧となります。予圧が不十分であると、接合面にかかる圧縮力が低下し、接続が緩む原因となります。変動する作業条件では、接続部品の深刻な分離が発生する可能性があります。一方、予圧が不十分であると、構造の耐振動性が大幅に低下します。機器の稼働中に発生する激しい横振動は、ナットの緩みや接続不良の原因となります。
3 ボルト疲労破壊
不適切な予圧はボルトの疲労破壊の主な原因となります。予圧を適切に低減すると、ボルトにかかる周期荷重の平均応力を下げることができますが、荷重変動の振幅が大幅に増加し、交互応力の変動が激化します。全体として、これによりボルトの疲労寿命が大幅に短縮され、長期にわたる交互荷重と振動下で疲労亀裂や破損が発生し、さらに突然の接続不良が引き起こされます。-
したがって、組立工程においては、ボルトの予圧範囲と締付けトルクを厳密に指定する必要があります。実際の生産においては、重要度、荷重条件、動作モード、構造的特性、ねじの仕様と強度等級、接続部品の材質、接続目的などを総合的に考慮して、科学的かつ合理的な締め付けトルク範囲を決定する必要があります。組み立て作業は、締めすぎや締めすぎを避けるため、指定されたトルク基準に厳密に従う必要があります。-{3}}これにより、ねじ接続の全体的な信頼性が効果的に向上し、ファスナーと接続構造の耐疲労性と耐用年数が向上します。
