ロック ナットとも呼ばれるセルフロック ナットには、主に 3 種類があります。全金属製セルフロック ナット、全金属製セルフロック ナット、{{1}{2}非金属インサート セルフロック ナット、-非金属インサート セルフロック ナット、および金属クリップ セルフロック ナットです。-。すべての金属製セルフロック ナットはさらに 2 つのサブタイプに分類できます。1 つは 3 点リベット端面タイプで、ねじ山ピッチにわずかに影響を与えることによってロック特性を形成します。-もう一つは、端ねじを円形から楕円形に変形させてゆるみ止め機能を発揮する逆押し出し変形タイプです。最終的な予圧に対する摩擦係数の影響は広く認識され評価されていますが、多くの人は依然としてセルフロック ナットの締め付けトルクを設計する方法について疑問を抱いています。-今日は江蘇晋瑞の編集者がこの問題についてお話しします。
1. VDI 2230 のセルフロック ナットのトルクの説明-
VDI 2230 規格では、セルフロック ナットの締め付けトルクを明確に規定しています。このようなコンポーネントの締め付けトルクを決定または計算するときは、従来のネジ締めトルク (MG) と座面締め付けトルク (MK) に加えて、ネジ山走行トルク (MU、セルフロック ナット専用) と追加の座面抵抗トルク (MKzu、歯付きナットの締め付けシナリオなど) も考慮する必要があります。-ボルト/ナット)。
ただし、標準では、予荷重の高いファスナー アセンブリの場合、トルク（MU）で実行されるねじ山は無視できることが補足されています。{0}{1}{1}これは、ボルトが高予圧状態まで締め付けられた場合、MU を総トルクに含める必要がないことを意味します。-ただし、この規格では、「高予圧」とは何か、またその定義と測定方法についてはさらに明確になっていません。
2. ロックナットの摩擦係数測定結果
ナイロンインサートのセルフロックナットを試験対象として取り上げ、関連する問題はナットの締め付け作業のみで説明されます。トルク-角度と軸力-角度の曲線は、ロック ナットに明確な走り込みトルク段階があることを示しています。つまり、ボルトがロック部分に接触するまでナットにねじ込まれると、特定の走り込みトルク（つまり、緩み止めトルク）が生成されます。-ボルトのネジ山がロック部分を完全に通過すると、慣らしトルクは安定段階に入り、上昇し続けなくなります。{9}}ナットが接続コンポーネントに完全に取り付けられると、トルクは回転角度に比例して増加します。
慣らしトルク段階では、ボルトの軸力は基本的にゼロであり、曲線はほぼ水平な直線になります。これは、この時点で表示される締め付けトルクが有効な予圧に変換されていないことを意味します。-ねじ山摩擦係数-角度と合計摩擦係数-角度の曲線から、締結角度に応じて摩擦係数が変化することがわかります。ナットが接続部品に取り付けられた後、軸力（または回転角度）が増加するにつれて、ねじ山摩擦係数と合計摩擦係数は減少します。これは、ロックナットの締め付けトルクが低い場合、従来のトルク-軸力関係では設定・計算ができないことを示しています。代わりに、実際の摩擦係数を使用するか、慣らしトルクが実際の作業条件と一致することを考慮する必要があります。{7}}
ロックナットの座面摩擦係数は若干変化します。ナットを接続部品に取り付けた後の座面摩擦係数は、一般的な非ロックナットと基本的に一致しており、予圧（ボルト軸力）の増加に対して大きな変動はありません。-
設定された摩擦係数に従ってロックナットを開発すれば、通常使用時は従来の締め付けトルクで締め付けることができ、なじみトルクを別途考慮する必要がありません。{0}これは、ロックナットの摩擦係数試験は耐荷重75％の条件で実施されており、従来の締め付けトルクで締め付けた場合の実際の摩擦係数が開発要件を満たすことができるためです。試験結果によると、ロックナットを 1600 度で締め付けた場合、ねじ山摩擦係数は基本的に安定しています-この時点で最終予圧の約 50% に達し、ねじ山摩擦係数は最終摩擦係数とほぼ一致し、安定した状態を維持します。
これに基づいて、セルフ ロック ナットの設計予圧がボルトの耐荷重の 40% 以上に達する場合、基本的に慣らしトルクを考慮する必要はありません。{0}{2} VDI 2230 規格で言及されている「高予荷重」は、耐荷重の少なくとも 40% である必要があります。設計トルクが低すぎる場合は、セルフロック ナットの慣らしトルクを含める必要があります。{6}{7}
さらに、ボルトの頭またはナットの座面に歯がある締結具の場合、VDI 2230 規格では追加トルクを無視できるシナリオを指定していないことに注意してください。-つまり、このような歯付き締結具では、あらゆる場合において頭/ナットの座面の下の追加トルクを考慮する必要があります。これは、歯付きファスナーを締め付けると、その摩擦係数（または同等の摩擦係数）が徐々に増加するためです。特に高い予荷重下では、等価摩擦係数が大幅に上昇します。これは、ボルトの頭/ナットの座面が、接続されたコンポーネントの表面に押し出し効果やスコアリング効果を及ぼすことに相当します。
3. ロック ナットのなじみトルクを考慮する必要があるシナリオ-
たとえば、ショックアブソーバーのピストン ロッドと取り付けベース (マウント) の間の接続シナリオでは、重量を軽減するために、ピストン ロッドの外径は通常あまり大きくならないように設計されており、有効座面サイズは多くの場合わずか約 3 mm、または一部の設計ではさらに小さくなります。したがって、さまざまな使用要求に応えることを前提として、取付ナットの締め付けトルクはあまり高く設定できません-過度なトルクは取付ベースの潰れや永久塑性変形を引き起こしやすく、予圧減衰の原因となります。力の要件の観点から、ここでは外部荷重に耐えるために過剰なクランプ力は必要ないため、ショックアブソーバー上部のナットの締め付けトルクは通常低いです。ネジ仕様がM14×1.5のナットを例にとると、締め付けトルクは60Nm程度しかない場合が多いです。ただし、M14×1.5-10 全金属製セルフロック ナットの最大標準運転トルクは 31Nm です。-実際の運転トルクがこの値に近い場合、60Nm で締め付けた場合、実効クランプ力が低下する可能性があります。したがって、セルフ ロック ナットの摩擦係数を決定することは、このような低トルク設計シナリオでは非常に重要であり、慣らしトルクの影響を強調する必要があります。-
