クリアランスを考慮した異なるピッチ差を有するボルト·ナットの組み合わせによる締結体の疲労強度について

摘要

ねじ締結体は，使用頻度，重要度が高い機械要素で産業界に広く普及しているが，その欠点として破損しやすいことと緩みやすいことが挙げられる．破損は特定のねじ底に高い応力が集中し、ねじ底の強さが大幅に低下することが原因である．ボルトの安全性や信頼性を確保するため，これまでに多くの耐緩みに関する研究が行われている．ボルトとナットにピッチ誤差が生じた場合のねじ山の応力集中への影響についての研究はこれまでにもなされ、ピッチ差によって疲労強度が向上できるという結果が得られている。しかし、それぞれのねじ谷底に生じる応力に注目して、最大応力や最大応力振幅がピッチ差によってどのように変化するのかを詳しく研究したものは見当たらない。特に、積極的にピッチ差を設けて、耐疲労の向上を試みた研究はこれまでにはなされてない．そこで本研究ではボルトとナットにピッチ差を設けたボルト締結体を対象に，有限解析法を用いての解析とあわせて疲労試験機での疲労試験を行ない，両者を合わせて考察を加えた．