1. 材料のひずみ硬化：材料が繰り返し荷重を受けると、「繰り返しひずみ硬化」または「繰り返しひずみ軟化」という現象が発生します。これは、一定振幅の繰り返しひずみの下で、応力振幅がサイクル数の増加とともに増加または減少することを意味します。数サイクル後、応力振幅は繰り返し安定状態に入ります。ロックナットの低サイクル疲労は、ひずみが一定の条件下で実施され、ねじ部のひずみ硬化または軟化が最大ねじ抜きトルクに影響します。ロックナットの製造に使用される合金鋼は、繰り返しひずみ硬化材料に属します。材料の硬化により、ねじ部の弾性回復力FNが増加し、締め付けトルクが増加します。
2.摩擦角は締め付けトルクに影響を与える重要な要素であり、摩擦の存在はロックナットの正常な動作の基礎となります。ロックナットが作動しているとき、ねじ部の弾性復元力によって接触面に圧力と座面摩擦が生じます。繰り返し使用すると、接触面は周期的な摩擦を受け、粗い部分と細かい部分、およびエッジが滑らかになり、摩擦係数が小さくなり、ナットの最大締め付けトルクが低下します。
3. 製造技術の制約や精度上の理由から、ねじ山の縁に鋭利な角があったり、部品間の寸法が合わない場合があります。また、初期組み立て時にねじ込みトルクやねじ抜きトルクに多少のばらつきが生じる場合があり、より正確なロックナットの再利用特性を得るためには、一定回数の調整が必要となる場合があります。
4. 材料とナットの幾何学的パラメータを決定した後、締め付け値の変化はロックナットの再利用特性に大きな影響を与えます。締め付け値が大きいほど、ねじ部が開くときの変形が大きくなり、ねじ部のひずみが大きくなり、ひずみサイクル硬化現象が大きくなり、ねじ部の圧力FNが大きくなるため、ねじ抜きトルクが増加する傾向があります。一方、ねじ部の幅が減少すると、ねじ部の総面積が減少し、ボルトとの摩擦が減少し、ねじ部のひずみが増加し、低サイクル疲労性能が低下するため、最大ねじ抜きトルクが減少する傾向があります。複数の要因が複合的に作用するため、最大トルクの繰り返し使用回数による変化を予測することは困難であり、実験を通して観察するしかありません。
投稿日時：2023年7月10日
