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ゆるみの原因

このページでは締結物のゆるみの原因について解説しています。

 

ゆるみの原因は大きく分けて2種類あります。

 

ボルト・ナットがゆるみ方向に回転して発生するゆるみと、

 

ボルト・ナットが回転せずに発生するゆるみです。

 

 

回転して発生するゆるみ

ボルト・ナットが回転して発生するゆるみには以下のようなものがあります。

往復回転の繰り返しによるゆるみ

ボルト・ナット軸が回転軸線上にあるとき、

 

戻り回転の力が蓄積されてゆるみが発生します。

 

ラジアル荷重の往復によるゆるみ

被締結物同士が軸に対して垂直(ラジアル)方向に滑りを繰り返すと、

 

戻り回転が発生してゆるみます。

 

スラスト荷重増減によるゆるみ

ボルト・ナットや被締結物に軸(スラスト)方向の圧縮や引張を加えると、

 

わずかに戻り回転が発生します。これを繰り返すとゆるんでしまいます。

 

スラストとラジアルについて

 

回転せずに発生するゆるみ

ボルト・ナットが回転せずに発生するゆるみには以下のようなものがあります。

初期ゆるみ

締結では、被締結物・ボルト座面・ナット座面・座金面に負荷を掛けます。

 

そして、それぞれの面には目に見えないくらいの小さなデコボコがあります。

 

締結時に加える力で、高いデコボコはつぶされて平坦になります。

 

締結後は振動や衝撃によって、面のデコボコは少しずつ平坦になっていきます。

 

平坦になるということは、潰されて面が低くなるということです。

 

これによりすき間ができて予張力を失い、ゆるんでしまいます。
初期ゆるみ図 ゆるみの仕組み 締結の経過 4コマ漫画 締結変形の拡大図

 

陥没ゆるみ

ボルトの軸力(反発力)によって、被締結物表面にボルトやナットの座面が陥没してしまいゆるみが発生します。

 

被締結物の反発力とボルトの圧縮力の不均衡によっておこります。

 

降伏によるゆるみ

弾性体は外部応力を与えると変形して、応力を取り除くと変形状態が終わり元の形に戻るものです。

 

しかし、外部応力が限界(降伏点)を超えると[ 降伏 ]してしまい、元に戻らなくなります。

 

例えばプラスチックの棒、これは軽い力を加えると曲って戻ってビョンビョンします、

 

でも限界を超えるまで力を加えると曲がりっぱなして戻らなくなります。

 

さらに力を加えるとポキッと折れてしまいます。

 

ここでの降伏はボルトの軸方向への伸び変形の降伏なので、

 

伸びてしまって、伸びっぱなしという状態になってゆるみが発生します。

 

膨張によるゆるみ

物には熱によって膨張する性質があります。

 

この膨張によってボルトが軸方向に膨張し(伸び)てしまって、

 

圧縮力を失いゆるみが発生します。
ゆるみ比較図 陥没ゆるみ 正常な締結 膨張・降伏ゆるみ ゆるみの種類

 

 

ゆるみ防止

ゆるみの原因が分かったら、ゆるまないように対策をします。

 

ゆるみ止めとして[ 座金 ]が使われます。座金はワッシャーとも呼ばれます。

 

座金には色んな種類があり、必要に応じて使い分けます。詳しくは下の[ 座金・ワッシャー ]のページへどうぞ。

 

 

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