ねじ式ファスナーの接続は広く使用されており、頭痛の種となる問題は、使用過程でのねじ式ファスナーの緩みです。 この問題を解決するために、発明者らはファスナーの緩みを防止する方法を設計しており、ファスナーの緩みにつながる多くのメカニズムが存在する。 最近、標準のparts.comは、ファスナーの回転および非回転の緩みメカニズムについて学習しました。 以下は、私たちがあなたと共有する関連知識であり、あなたを助けることを望んでいます。
回転および非回転の緩み
ほとんどのアプリケーションでは、ジョイントに予荷重を加えるために、ねじ付きファスナーを締める必要があります。 緩みは、締め付け後の予圧の喪失として定義できます。 これはどちらの方法でも発生する可能性があります。 一般に自己緩みとして知られている回転緩みは、外部荷重下でのファスナーの相対回転を指します。 回転しない緩みは、めねじとおねじの間に相対的な回転がないことを意味しますが、予圧損失が発生します。
回転しない緩みによるファスナーの緩み
組み立て後、留め具自体またはジョイントの変形により、回転しない緩みが生じる場合があります。 これは、これらのインターフェースの塑性崩壊の結果である可能性があります。 2つの表面が互いに接触すると、各表面の凹凸が支持面の圧力荷重に耐えます。 バンプの実際の接触面積はマクロ面積よりもはるかに小さい可能性があるため、中程度の負荷でも、表面粗さによるバンプの応力は材料の降伏強度よりも大きくなり、これらのバンプは非常に高く耐えます。局所的な応力により、塑性変形が発生します。
これにより、締め付け操作後に表面が部分的に崩壊する可能性があります。 この種の崩壊は、しばしば埋め込みと呼ばれます。 埋め込みによって失われるクランプ力の量は、ボルトと接続部品の剛性、接合部の境界面の数、表面粗さ、および加えられる接触応力によって異なります。 中程度の表面応力条件では、最初の崩壊は通常、クランプ力の約1％から5％の損失をもたらし、その半分は、ジョイントが締められた後の最初の数秒で失われます。 加えられた力によってジョイントに動的に荷重がかかると、ジョイントインターフェースの圧力変化により、ジョイントはさらに減少します。
挿入損失による緩みは、いくつかの薄いジョイント面と短いボルトクランプ長さで構成されるジョイントでは問題があります。 表面支持応力が接合材料の圧縮降伏強度を下回ったままである場合、埋め込み損失を計算し、接合設計によって補償することができます。
ジャンカーファスナー自己緩み理論
Gerhard Junkerは、1969年にテクニカルペーパー（SAEペーパー6900551969、振動下でのファスナーの自己緩みの新しい標準）を発表しました。彼の実験作業の結果は、ねじ付きファスナーの自己緩みの原因に関する彼の理論を裏付けるために提供されます。 彼の重要な発見は、係合スレッド間、およびファスナーのベアリング面とクランプ材料の間に相対的な動きがあると、回転によりプレファスナーが緩むことです。 ジャンカーは、横方向の動的荷重が軸方向の動的荷重よりも深刻な自己緩み状態を引き起こすことを発見しました。 その理由は、軸方向荷重下の半径方向の動きが横方向荷重下の半径方向の動きよりも明らかに小さいためです。
ジャンカーの研究によると、事前に締められたファスナーが一致するネジ山とファスナーの支持面の間を移動すると、自己緩み現象が発生します。 ジョイントに作用する横力がボルトの事前締め付けによって生成される摩擦力よりも大きい場合、相対運動が発生します。 横方向の変位が小さい場合、ねじ側と支持領域の接触面との間で相対運動が発生する可能性があります。 ねじ山の隙間がなくなると、ボルトは曲げ力を受けます。 横滑りが続くとボルト頭の座面も滑ります。 これが発生すると、ねじ山とボルトの頭の摩擦係数は小さくなり、一時的に摩擦が失われます。 ねじ山のねじれ角に作用する事前締め付け力により、ねじ山に発生する回転トルクにより、ナットとボルトの間に適切な回転が発生します。
横方向の動きが繰り返されると、メカニズムによってファスナーが完全に緩む可能性があります。 緩みの原因を研究するために、ユンカーは、ファスナー設計の緩み抵抗の有効性を定量化する、いわゆる& quot; Juncker machine"と呼ばれる試験機を開発しました。
ローラーベアリングは、可動プレートと固定プレートの間の摩擦の影響を排除するために使用されます。 圧力センサーにより、ナットでクランプされた可動プレートから横方向の動きが加えられたときに、ボルトの負荷を継続的に監視できます。 これは、試験中に予荷重損失を測定でき、予荷重とサイクルの関係をプロットできるため、衝撃試験標準に対する大きな利点です。 ジャンカーマシンの背後にある考え方は、カムによって生成された横方向の変位によってジョイントがスイング（スライド）し、ファスナーの摩擦を克服した後に自己緩み効果が生じるというものです。
