応用機械工学ジャーナル

概要

横方向および軸方向荷重に対するキャップスクリューのねじ山振れの最適設計

ケジオラS

本研究は、横方向の荷重を受けるネジとボルトの新しいねじ山の振れの設計に焦点を当てています。これらのタイプの荷重は、ボルト接続の通常の使用中に発生する可能性があり、故障につながる可能性があります。ネジの 2 つの故障モードが発生する可能性があります。ネジの自己ゆるみまたはネジの疲労破壊です。本プロジェクトでは、疲労破壊の観点から既存のネジの設計を改善することに焦点を当てて、後者の故障モードを分析します。横方向の荷重を受けるネジの疲労破壊は、通常、噛み合いの最初のねじ山の溝で発生します。ねじ山の振れの形状は、ねじの応力に何らかの影響を与えるため、その形状を最適化してねじ山の応力を最小限に抑えることができます。これを考慮して、自由形状の最適化を使用して、最適な振れ形状を見つけました。本研究の結果として、分析された条件に対して最適なねじ山の振れの設計が提案されています。キャップ スクリューの精巧な設計により、周期的な接線荷重が発生した場合の寿命が大幅に向上します。さらに、新しい設計では、循環通常荷重に対しても既存の設計よりも優れた構造性能が得られます。