有限要素法を用いたゆるみ止め機構を持つナットの疲労特性

摘要

機械や構造物などの組み立てに使用される結合法として, ボルト·ナット締結がある. この締結法は, 取り付け·取り外しの容易さや価格の安さの面から幅広く使用されている. しかし, 衝撃や振動によるゆるみに起因する事故が後を絶たない．本研究では, 衝撃や振動時でもナットのねじ谷底に設けたくさびにより, ゆるみ止め効果を発揮するくさびナットを研究対象としている. Fig.1 に研究対象であるくさびナットの外観図と断面図を示す.本報告では, ボルト締結においてゆるみと密接な関係がある疲労破壊に注目した. 外力によってボルトの疲労が進行すると, ボルトが突然破断し, 重大な事故へと繋がる恐れがある. そこで, 三次元有限要素解析を用いてくさびナットと標準ナットの疲労特性を調査し, くさびナットのより優れた締結方法の検討を行った.