実際、航空宇宙から自転車に至るまで、ボルト接続の疲労破壊のシナリオは数多くあります。 今日は、素晴らしい専門情報であるビデオを通じてこの知識について学びます。
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私たちの仕事で遭遇したねじ留め具の主な故障モードは次のように分類されます。
①組み立てる、ねじる、引っ張る、壊す。
②せん断力により糸がねじり切れる。
③応力が集中する箇所に使用すると破損する。
④疲労骨折。
⑤遅発性骨折。
⑥ 部品トルクアラーム。
⑦糸滑り歯。
一般的な故障モードの原因分析
①組み立て、ねじり、引っ張り、破壊：
ねじり引張破壊の特徴は、明らかなネッキングと破壊領域の伸びです。 ねじり引張破壊の一般的な原因は、主に接続面の摩擦係数が小さいことです。 締め付け時や仮締め時のトルクが大きすぎる、トルクをかける時のスリーブとネジの形状が異なる。 トルクをかける時のシャフトと速度が速すぎる。 部品自体の性能強度が不足しており、締結面とねじ中心線との直角度が公差を超えている場合。
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②せん断力により糸がねじり切れる：
せん断力によってねじられた破断断面は、一般に明らかなくびれがなく螺旋状になります。 せん断力によってねじ山がねじれる一般的な理由は、ねじ山の変形、相互接続された歯など、締め付けプロセス中にねじ山が固着することです。 形状が安定しておらず、ネジ山に溶接スラグの跡が残っています。 ボルトのねじ込み部分がつまり、ナットが止まり穴の場合、有効ねじ深さが不足します。
③応力集中部の使用後の破損：
使用後の応力集中部の破壊は、ボルトの頭部や、頭部とねじ棒が過剰な直角部に発生することが多い。 応力集中部の破壊の一般的な原因は、頭部とねじ棒の間の直角部分のフィレットが小さすぎることです。 ボルトは冷間圧造です。 ヘッドのプラスチック流線に欠陥があります。 接合面とボルトとの垂直度が公差外です。
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④疲労骨折：
ボルト締結使用時の主な破壊は疲労破壊です。 疲労破壊の一般的な原因には次のようなものがあります。 事前の締め付け力が不十分である。 過度のクランプ力の減衰。 不適格なボルトのサイズと性能。 部品間の相互協力や組み立て 環境や動作条件が設計要件を満たしていない。
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⑤遅発性破裂：
遅れ破壊の一般的な原因は水素脆化です。 水素脆化とは、製造プロセス (電気めっきや溶接など) 中に鋼の内部に侵入する微量の水素であり、内部残留応力または外部応力の作用により材料が脆化したり、さらには亀裂が発生したりします。 水素脆化が起こりやすい一般的な留め具には、グレード 8 以上の電気めっき表面処理が施されたセルフタッピング釘/弾性ワッシャー/ボルトが含まれます。
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⑥部品トルク警報：
部品トルク アラームは、角度法によってトルクが制御されるボルトの組み立てプロセス中に頻繁に発生します。 ファスナー トルク アラームの故障モードと原因は次のとおりです。 組み立て完了後、部品の最終トルクが管理上限値よりも高い、または下限管理限界よりも低い。その理由は、部品の組み立てトルク管理範囲にあることです。は無理があり、過剰な設定制御範囲として現れます。 小さいと制御範囲が上下にシフトします。
設定角度までの仮締めがない場合、トルクが上限に達しアラームが発生します。原因は部品自体の摩擦係数が上限を超えているため、嵌め合い部品の摩擦係数が上限を超えているためです。と部品間の干渉により組立トルクが急激に上昇します。
正常組立、トルク下限アラーム：部品自体の摩擦係数が下限値を超えているか、はめあい部品の摩擦係数が下限値を超えていることが原因です。 部品をねじ込む際、締付けトルクが初期トルクよりも大きくなる（つまり、ねじ込みトルクの消費が大きくなりすぎる）という現象は、ロックナットによく見られます。 締めます。
⑦糸滑り糸：
ねじ接続ではねじの滑りがよく発生します。 ねじ山滑りの主な原因はねじ山の脱炭です。一般的な現象は、組み立て中にトルクを加えることができないことです。 ボルトを取り外した後、ねじ山の全体または一部が滑らかになっていることがわかり、ボルトのねじ山またはナットの穴の表面硬度が低くなります。 雌ねじと雄ねじの寸法が一致しているため、一致するカップリングペアの接触面積が小さくなります。 状況は 2 つあります。1 つは歯の噛み合いのためのねじ山の数が少ない場合、もう 1 つはピッチ直径内でねじが接触していない (つまり、精度のはめあいが不十分である) 場合です。ボルトのネジ山とナットのネジ山）。
また、組み立て方法が穴に合っていない場合、強く締めるとネジ山が滑ってしまうことがあります。 ねじ山の摩擦係数が小さすぎる場合：表面コーティング、表面粗さ、表面潤滑剤が不当であり、ボルトのねじ山またはねじ穴に異物があり、ねじ山を損傷します。 ボルトやナットのピッチや角度のばらつきもねじ山の滑りを引き起こす可能性があります。
