ボルトが緩む5つの理由
締め付けが不十分
締め付けが不十分または締め付けが間違っているボルトは本質的に締め付けが不十分であり、緩んでいると、ジョイントには部品を保持するのに十分な締め付け力がありません。 これにより、2 つの部品間で横方向の滑りが発生し、ボルトに不要なせん断応力がかかり、最終的にはボルトが破損する可能性があります。
02
振動
振動下でのボルト締結のテストでは、多くの小さな「横方向」の動きが、ボルトの頭またはナットと接続された部品だけでなく、接続の 2 つの部分が相互に移動することを示しました。
この繰り返しの動作により、ボルトと接続部品との間の摩擦が打ち消されます。 最終的には、振動によりボルトがねじ山上で「空回り」し、ジョイントのグリップが失われます。
03
埋め込む
ボルトの張力を設計および開発するエンジニアは、慣らし運転期間、つまりボルトが締め付けられた状態で緩む予荷重の喪失を考慮します。
この緩みは、ボルトの頭やナット、ねじ山、接続部品の合わせ面の間の挟み込みが原因で、複合材料などの柔らかい材料でも、硬く磨かれた金属でも発生する可能性があります。
ジョイントの設計が適切でなかったり、ボルトの初期張力が規定値に達していなかった場合、ジョイントの埋め込みによりクランプ力が失われ、必要最低限のクランプ力が得られない場合があります。
接合面間には微細な凹凸があり、締付け後のボルトの仮締め力の作用により、その凹凸が潰れて永久塑性変形し、ボルトの締め付け長さが減少し、最終的に仮締めが完了します。ボルトの力が弱まってしまいます。
04
ガスケットのクリープと熱膨張
多くのボルト接合には、ガスや液体の漏れを防ぐためにボルトの頭と接合面の間に薄くて柔らかいガスケットが含まれています。 ワッシャー自体もスプリングとして機能し、ボルトと合わせ面の圧力によって反発します。
時間が経つと、特に高温や腐食性の化学物質の近くでは、ガスケットが「クリープ」する可能性があります。これは、ガスケットが弾性を失い、結果としてクランプ力が失われることを意味します。
ボルトとジョイントが異なる材質で作られている場合、急激な環境変化や産業サイクルプロセスによる過度の温度差によるボルト材質の急激な膨張や収縮により、ボルトが緩む可能性があります。
05
ショック
衝撃 - 衝撃荷重が大きいと、ボルトに予圧がかかっているときに摩擦力を超え、滑りが発生します。
機械、発電機、風力タービンなどからの動的負荷または交流負荷は、機械的衝撃、つまりボルトまたは接合部に加わる衝撃力を引き起こし、ボルトが相互にスライドする原因となることがあります。
振動と同様に、この滑りは最終的にボルトの緩みを引き起こす可能性があります。 ジョイント接続を設計する場合、衝撃であっても、それほど大きな荷重とはみなされないことがよくあります。
プリロードとは何ですか?
エンジニアリングにおいてさまざまな意味をもつ用語。 1 つは、最初に締めたときにファスナーによって発生する張力 (負荷) です。 ボルトが伸びると、ボルトとナットの間のコンポーネントが圧縮され、締め付けプロセスが完了するまでいわゆるクランプ荷重が増加します。
ボルトの緩みによる危険性
01
フランジ漏れ
02
ファンローターはナセルから分離
03
船舶エンジン振動接続ボルト脱落
船のエンジンの振動接続ボルトが外れて船とともに転がり、機器にさらなる損傷を与えた。
ボルト締結では、ナットを締めると、バネを引っ張るようにボルトが実際に長くなります。 この引っ張り力または張力は、反対側のクランプ力を生み出し、接続された部分の 2 つの部分をしっかりと保持します。
ボルトが緩んでいるとクランプ力が弱まります。
ボルトの緩みは単なる頭痛の種ではありません。 すぐに締め直さないと、液体やガスが漏れたり、ボルトが折れたり、機器が損傷したり、大事故が発生する可能性があります。
燃料を満載した打ち上げロケット
ボルト締めされたレール
「最良の緩み止めは、ジョイントの滑りや開きなどの問題を防ぐのに十分な事前締め付け力を確保することです。」
上記の分析から、仮締め力の不足または低下による緩みの原因は 3 つあることがわかります。 したがって、緩みのリスクを制御するには、ボルトの仮締め力を特別に管理する必要があります。
仮締め力が要件を満たすのに十分である限り、クランプ長さが短すぎない限り (例: lk 3d 以上)、たとえ一定の振動負荷があっても、ボルトは通常、自分自身を緩めないでください。
優れたボルト接合部の設計、適切なクランプ力の開発、および適切なボルトのロックアウトを組み合わせることで、ボルト接合部を確実に固定して、ここで説明する多くの緩みの問題に対処できます。
適切なボルト締結は、適切なサイズと種類のボルトとナットを使用して設計され、接続の完全性を維持するために必要な締め付け力を達成するために最適な張力を指定します。
用途における適切なクランプ力には、各ボルトの正しい張力 (予圧) レベルが耐用年数を通じてそのレベルに維持される必要があります。
したがって、ボルトに適切な張力を維持することが非常に重要です。 超音波を使用して設計中にボルトの軸力を測定し、ボルトの仮締め力が設計要件を満たしていることを確認できます。
ボルトが緩む5つの理由
締め付けが不十分
締め付けが不十分または締め付けが間違っているボルトは本質的に締め付けが不十分であり、緩んでいると、ジョイントには部品を保持するのに十分な締め付け力がありません。 これにより、2 つの部品間で横方向の滑りが発生し、ボルトに不要なせん断応力がかかり、最終的にはボルトが破損する可能性があります。
02
振動
振動下でのボルト締結のテストでは、多くの小さな「横方向」の動きが、ボルトの頭またはナットと接続された部品だけでなく、接続の 2 つの部分が相互に移動することを示しました。
この繰り返しの動作により、ボルトと接続部品との間の摩擦が打ち消されます。 最終的には、振動によりボルトがねじ山上で「空回り」し、ジョイントのグリップが失われます。
03
埋め込む
ボルトの張力を設計および開発するエンジニアは、慣らし運転期間、つまりボルトが締め付けられた状態で緩む予荷重の喪失を考慮します。
この緩みは、ボルトの頭やナット、ねじ山、接続部品の合わせ面の間の挟み込みが原因で、複合材料などの柔らかい材料でも、硬く磨かれた金属でも発生する可能性があります。
ジョイントの設計が適切でなかったり、ボルトの初期張力が規定値に達していなかった場合、ジョイントの埋め込みによりクランプ力が失われ、必要最低限のクランプ力が得られない場合があります。
接合面間には微細な凹凸があり、締付け後のボルトの仮締め力の作用により、その凹凸が潰れて永久塑性変形し、ボルトの締め付け長さが減少し、最終的に仮締めが完了します。ボルトの力が弱まってしまいます。
04
ガスケットのクリープと熱膨張
多くのボルト接合には、ガスや液体の漏れを防ぐためにボルトの頭と接合面の間に薄くて柔らかいガスケットが含まれています。 ワッシャー自体もスプリングとして機能し、ボルトと合わせ面の圧力によって反発します。
時間が経つと、特に高温や腐食性の化学物質の近くでは、ガスケットが「クリープ」する可能性があります。これは、ガスケットが弾性を失い、結果としてクランプ力が失われることを意味します。
ボルトとジョイントが異なる材質で作られている場合、急激な環境変化や産業サイクルプロセスによる過度の温度差によるボルト材質の急激な膨張や収縮により、ボルトが緩む可能性があります。
05
ショック
衝撃 - 衝撃荷重が大きいと、ボルトに予圧がかかっているときに摩擦力を超え、滑りが発生します。
機械、発電機、風力タービンなどからの動的負荷または交流負荷は、機械的衝撃、つまりボルトまたは接合部に加わる衝撃力を引き起こし、ボルトが相互にスライドする原因となることがあります。
振動と同様に、この滑りは最終的にボルトの緩みを引き起こす可能性があります。 ジョイント接続を設計する場合、衝撃であっても、それほど大きな荷重とはみなされないことがよくあります。
プリロードとは何ですか?
エンジニアリングにおいてさまざまな意味をもつ用語。 1 つは、最初に締めたときにファスナーによって発生する張力 (負荷) です。 ボルトが伸びると、ボルトとナットの間のコンポーネントが圧縮され、締め付けプロセスが完了するまでいわゆるクランプ荷重が増加します。
ボルトの緩みによる危険性
01
フランジ漏れ
02
ファンローターはナセルから分離
03
船舶エンジン振動接続ボルト脱落
船のエンジンの振動接続ボルトが外れて船とともに転がり、機器にさらなる損傷を与えた。
ボルト締結では、ナットを締めると、バネを引っ張るようにボルトが実際に長くなります。 この引っ張り力または張力は、反対側のクランプ力を生み出し、接続された部分の 2 つの部分をしっかりと保持します。
ボルトが緩んでいるとクランプ力が弱まります。
ボルトの緩みは単なる頭痛の種ではありません。 すぐに締め直さないと、液体やガスが漏れたり、ボルトが折れたり、機器が損傷したり、大事故が発生する可能性があります。
燃料を満載した打ち上げロケット
ボルト締めされたレール
「最良の緩み止めは、ジョイントの滑りや開きなどの問題を防ぐのに十分な事前締め付け力を確保することです。」
上記の分析から、仮締め力の不足または低下による緩みの原因は 3 つあることがわかります。 したがって、緩みのリスクを制御するには、ボルトの仮締め力を特別に管理する必要があります。
仮締め力が要件を満たすのに十分である限り、クランプ長さが短すぎない限り (例: lk 3d 以上)、たとえ一定の振動負荷があっても、ボルトは通常、自分自身を緩めないでください。
優れたボルト接合部の設計、適切なクランプ力の開発、および適切なボルトのロックアウトを組み合わせることで、ボルト接合部を確実に固定して、ここで説明する多くの緩みの問題に対処できます。
適切なボルト締結は、適切なサイズと種類のボルトとナットを使用して設計され、接続の完全性を維持するために必要な締め付け力を達成するために最適な張力を指定します。
用途における適切なクランプ力には、各ボルトの正しい張力 (予圧) レベルが耐用年数を通じてそのレベルに維持される必要があります。
したがって、ボルトに適切な張力を維持することが非常に重要です。 超音波を使用して設計中にボルトの軸力を測定し、ボルトの仮締め力が設計要件を満たしていることを確認できます。
