• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ピッチ差付ボルト・ナットのねじ込み過程に生じるプリべリングトルクの3次元FEM解析

研究課題

研究課題/領域番号 20H00912
研究種目

奨励研究

配分区分補助金
審査区分 2140:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
研究機関九州工業大学

研究代表者

高瀬 康  九州工業大学, 戸畑・若松キャンパス技術部, 技術専門職員

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
480千円 (直接経費: 480千円)
2020年度: 480千円 (直接経費: 480千円)
キーワードBolt-nut connection / Pitch difference / Prevailing torque
研究開始時の研究の概要

ボルト・ナット接合のナットの緩みの問題は, 「ピッチ差付ボルト・ナット」によって, 耐緩み性・強さとコストの3つを満たす接合法の実現を目指す研究である。ここでは, 「ピッチ差付ボルト・ナット」を対象にしてプリベリングトルク※の大きさで耐緩み性を評価するために, 締め込み実験と3次元モデルでプリベリングトルクのシミュレーションを行う。また, 実用化に際して必要とされる寸法の違いにより, 適切なピッチ差を推定できる計算式についても述べる。
※ボルト・ナット間のピッチ差を大きくすると, ねじ込み抵抗が生じる現象。プリベリングトルクの大きさが, 耐ゆるみ性を支配することは, 耐緩み性試験を用いた試験で実証済である。

研究成果の概要

ボルト・ナット接合のナットの緩みの問題は,「ピッチ差付ボルト・ナット」によって,耐緩み性・強さとコストの3つを満たす接合法の実現を目指す研究である。ここでは,「ピッチ差付ボルト・ナット」を対象にしてプリべリングトルク※の大きさで耐緩み性を評価するために,締め込み実験と3次元モデルでプリべリングトルクのシミュレーションを行う。また,実用化に際して必要とされる寸法の違いにより,適切なピッチ差を推定できる計算式についても述べる。
※ボルト・ナット間のピッチ差を大きくすると,ねじ込み抵抗が生じる現象。プリべリングトルクの大きさが,耐ゆるみ性を支配することは,耐緩み性試験を用いた試験で実証済である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ボルト・ナット締結体は,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,振動の激しい条件では,緩み易いという欠点がある。破損事例の90%以上は,疲労に起因しており,そのほとんどはボルトの緩みが原因であるとも言われている。従って,ボルトの信頼性・安全性を確保するためには,主に耐緩み性に勝れ,かつ疲労強度を兼備し,なおかつ安価であることが理想的であるが,これまでそのようなねじ締結体は,実用化されていない。そこで,本研究では,「ピッチ差付ボルト・ナット」によって,耐緩み性・強さ・コストの3つを満たす接合法の実現を目指すとともに,ピッチ差が緩み止めに及ぼす影響やそのメカニズムを解明する。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ピッチ差を有するナットの締め付け/緩ませ過程におけるナット高さの緩み止め性能への影響2021

    • 著者名/発表者名
      野田尚昭,王彪,佐野義一,劉渓,立石孝介,乾湧人,シュウ ベイフェン,高瀬康
    • 雑誌名

      自動車技術会論文集

      巻: 52 号: 1 ページ: 58-63

    • DOI

      10.11351/jsaeronbun.52.58

    • NAID

      130007959668

    • ISSN
      0287-8321, 1883-0811
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-dimensional finite element analysis for prevailing torque of bolt-nut connection having slight pitch difference2020

    • 著者名/発表者名
      野田尚昭,劉渓,佐野義一,立石孝介,王彪,高瀬康
    • 雑誌名

      Journal of Mechanical Science and Technology

      巻: 34 号: 6 ページ: 2469-2476

    • DOI

      10.1007/s12206-020-0522-8

    • NAID

      120007041722

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [備考] 九州工業大学 研究者情報 論文ー野田尚昭

    • URL

      https://hyokadb02.jimu.kyutech.ac.jp/html/10_ronbn_1_ja.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-03-23  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi