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振動によるねじの緩みやすさと本数の根拠
2023/10/19 13:28
- 部品固定時のねじの本数は、部品の重さや安全率などで決まりますが、振動がかかる場合はどのように考えれば良いでしょうか?
- ねじの本数が多いから緩みにくいわけではありません。緩み止め対策や締結トルク以外でも、どの程度の振動ならばどのくらいの本数が適切なのか導き出せません。
- 経験のある方、ねじの緩みについて教えてください。
振動によるねじの緩みやすさと本数の根拠
2015/01/12 21:08
部品固定時に用いるねじのサイズや本数は固定する部品の重さや安全率等で決まると思いますが、
その部品に振動がかかる場合は、ねじの本数はどのように考えれば良いでしょうか?
ねじの本数が多いから緩みにくい、という訳でもない気がするのですが。
緩み止め対策(接着剤や特殊座金)や締結トルク以外で、これ位の振動であればこれくらいの本数が妥当、というのがどうも導き出せません。
経験のある方、ご教授下さい。
回答 (9件中 1~5件目)
ネジの緩み。
ネジだけ考えると誤認します。
締め付け部品全部を考えたほうが良いです。
一例です。
シリンダーブロックでGASKETを締め付け冷熱テストを
したことがあります。
構造としてはアルミのHEADカバー、アルミのHEAD、
GASKET、アルミのシリンダー、鉄製のプレート(ネジ加工)
?GASKETなし。
?GASKETあり。
結果;?<?
でGASKETなしのほうの残留トルクが少なかったです。
但し、軸力じゃなく残留トルク測定ですので正確度は若干?です。
どっちにしてもトルク減少はGASKETのみではないことが判りました。
追加です。
このときに使用したBoltは4Tでした。
最終的に改善した中身はBoltを7T以上
GASKET材質、構造を変えました。
参考ですがGASKETの応力緩和JIGで
GASKETなしでテストをしたことがあります。
結果は5%程度応力が減少しました。
ですから、GASKETで10%応力が低下しても
真の低下はこのJIGではわからないと言う結論です。
長くなりますが
ここでの投稿の回答又はアドバイスで「だろう」と言う中身については
鵜呑みにできないと思います。如何か。
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その?です。
> ねじの本数が多いから緩みにくい、という訳でもない気がするのですが、……
これは、受ける荷重に対して、
? 梃子の原理で、ボルトに力が増幅して加わる
例えば、4本で、一列止めは、経験がある設計者ならしないし、しても公差溝と併用をします
これは、梃子の原理でボルトに大きな(引張の)力が加わり易いからで、その逆からの
力(振動等の両振れ力のもう一方の力)が加わると、軸力が零になり易く、ねじが振動で
自然に廻り易い(緩み易い)環境となります。
ですから、大切な要因です。
(ボルトの軸に対して、直角の横波や両振れ横荷重が、これに該当し易いものです)
? ボルトの軸に対して、平行な縦波や両振れ縦荷重の特に、振動周波とボルトピッチ
も、重要ですが、ボルトのねじ接触部ではなしに、軸部を長くすれば、対策効果は
あがる要因です。
以上です。
回答(1)の岩ことiwanaiの追記記載は、iwanai自身とこの森の品位を損なうだけですよ。
ない(実験結果)
ヨーロッパの鉄道関係ではもう緩まないものだとしているそうです
日本の鉄道の打音検査を見てびっくりしていました
(テレビでやってた)
振動といっても方向(軸平行、軸垂直)や波形(正弦波、矩形波等)等で千差万別です。
よって一般的な目安すら立てることは困難と思います。
(ハンマリングのような衝撃荷重的だったり、併進ではなくトルクの発生するような振動であるかどうかが重要になるのでねじの配置も敏感に効いてくると思います。)
特定の製品であれば基準を作成することは可能でしょうがそういったものは企業のノウハウとして表に出てくることは珍しいと思います。
結局はよほどの量産数で開発時にデータ取得にコストをかけれる場合を除き、
緩み止めは本数ではなく別途対策とするほかないと思います。
蛇足:
個人的には緩み止めは
1位(同率)ノルトロック:スタッド以外で軸力保持なら第一推奨。電動工具使えるし。
1位(同率)ハードロック:ナット位置保持なら第一推奨。
3位接着剤:選択が難しく再使用が面倒なのでマイナス評価
4位Uナット:ねじをボロボロにしやすく締めにくいからマイナス評価
5位ナイロンナット:耐久、耐熱に難あり
6位ダブルナット:効果薄い
超えられない壁
(評価外)スプリングワッシャー
で評価しています。
基本は標準締め付けで得られるボルト軸力と加振力の比で決まると思います。
ねじはある程度の緩みが発生することを想定すべきなので、この比には安全を
確保できるだけの裕度が必要だと考えます。標準締めつけに対する軸力の計算
については下記を参照下さい。
http://www.110.ne.jp/nejitech/