ブックタイトル日本ねじ研究協会　2002年10月

概要

日本ねじ研究協会　2002年10月

一締付け部材が負担することになる.また、このようにボルトにかかる負担が軽減されるのは,多数るため,熱膨張による軸力変動はほとんど生じないことになる.ボルト締結体の各ボルトに適切な軸力が導入されていることが前提となるので,多数ボルト締結体の締付け管理が重要となる.多数ボルトの締付けは製造現場でよく行われるが,多数ボルトの締付けを評価し,適切な締付け管理方法を提3.アルミニウム合金ボルトの締付けと緩みの特性ねじ締結では,何らかの手段を用いてボルトに軸力を負荷する必要がある.軸力を負荷する案した研究例は少ないようである.文献3)4)を紹手段には,JISで規格標準化6)されているトルク介するので参考にされたい.法,回転角法,トルク勾配法締付けをはじめ,大・轄2-2ねじ締結体に熱応力が作用する場合の影響図1のねじ締結体に温度差△tが生じる場合,次式で与えられる軸力の変化△Fが生じる.△F=Z■f△t(αt一α。)(6)ここにαt、α。はそれぞれボルトと被締付け部材の線膨張係数である.Zは,へたり係数と呼ばれ,径ボルトによく用いられる張力法,熱膨張法がある.回転角法,トルク勾配法は一般的にボルトの降伏締付け軸力以上の領域で軸力を管理する塑性域締付けに使われる.アルミニウム合金ボルトは,塑性域締付けに対し十分な検討がなされていない現状にあるため,ここでは弾性域での締付け特性について検討する,図1のねじ締結体において,締付けトルクTfは,ねじ部トルク馬と座面トルク恥の和であり,締付け軸力Ffとの関係は次式で表される。次式で表される.堀+峠(2.Pt,d、secα'π)・急μ膨恥(8)弊"、Z=KK t`K+K tc(7)これも前述の内力係数のように,ねじ締結体の構成要素の形状と寸法が決まると,ボルトと被締結部材の素材の物理的性質で決まってしまう.機械構造物の熱応力による軸力変動は,一般的にくり返し数が少ないのでボルトの疲労強度に与える影響は小さいと考えられるが,lfの加に伴い熱膨張による△Fは大きくなると共に,温度上昇による被締付け部材の限界面圧5)が低下し,座面陥没による緩みが発生しやすくなると考えられるので注意が必要である.アルミニ増ここにPはねじのピッチ,μ、・μ騨はねじ面及び座面摩擦係数,d2は有効径,α'はねじ山の山直角断面におけるフランク角である.Dwは座面の摩擦トルクの等価直径であり,ボルト座面における接触面が円管状かつ一様な面圧分布と仮定できる場合は,次式で表される。DW冒2一3ザが一一DりDユまた,式(8)において,μ、・μwが一定ならば,(9)締付けトルクTfと締付け軸力Ffは線形関係にウム合金ボルトを使用した場合は,αt÷α。とななり,一般にトルク係数Kを用いて次式のように日本ねじ研究協会誌33巻10号(2002)一293一