テクノロジー
各種評価試験
1NAS式振動試験
米国航空機規格NAS3350に準じた振動試験を定期的に行っています。
1分間で1,800回転、17分間で30,000回転の振動をモーションタイトはクリアしています。
NAS式振動試験
2ユンカー式振動試験
ユンカー式振動試験
| 試験ボルト M6×1.0 |
標準品 | モーションタイト ハードタイプ |
||
|---|---|---|---|---|
| 締付トルク（Nm） | 10 | 8 | 10 | 9 |
| 締付軸力（kN） | 8.67 | 7.10 | 8.43 | 7.58 |
| 回転数（サイクル） | 323 | 268 | 2,500 | 2,500 |
| 残存軸力（kN） | 0.00 | 0.00 | 7.16 | 6.16 |
| 軸力保持率（％） | 0 | 0 | 85 | 81 |
| 取外しトルク（Nm） | 0 | 0 | 10 | 9 |
| 試験実施日 | ：2017年6月15日 |
|---|---|
| 使用試験機 | ：バイブレーションマスターズ J120T |
| 試験条件 | ：振幅±0.25mm、振動数12.5Hz、回転数2,500回転で停止 |
| 使用ボルト | ：M6×1.0 強度区分12.9の六角穴付ボルト（標準軸力12KN） |
| 使用ナット | ：高さ8mmの長ナット（実際の使用条件のもの） |
| 評価方法 | ：標準品が200～300回転で緩む振動条件で比較試験を行い、2,500回転後の残存軸力が80％以上あれば合格とする |
ユンカー試験比較グラフ
3疲労試験：JISB1081（名古屋市工業研究所）
ボルト締結体に繰り返し応力が作用する時、無限回の繰り返しに耐えられる応力の上限値を「疲労限度」と呼びます。
ボルトの疲労限度は、S－N曲線で求められ、一般に107回又は5×106回 繰り返しても疲労破壊しなければ永久に破壊しないと見なされ、その時の応力振幅が疲労限度の値となります。
疲労試験 JISB1081
平均応力：756MPa（12.9降伏応力の70%相当）
試料：M10X1.25 SCM435 強度区分12.9、ナット：S45C
試験機：島津製作所サーボパルサ
※モーションタイトの方が25％程度向上している。
4荷重分担率（名古屋市工業研究所）
応力解析（弾塑性解析）
名古屋市工業研究所による「最大主応力」の解析（LS-DYNA）
ねじ山の荷重分担率
はめ合い第一ねじ山の荷重分担率が下がるほど疲労強度は向上します。
１．荷重の想定
強度区分12.9
疲労では平均応力756MPa付与、降伏応力の70％になるように設定
| M12 | |
| TS（MPa） | 1200 |
| YS（MPa） | 1080 |
| 平均応力（SF） | 0.7 |
| 疲労平均応力（MPa） | 756 |
| 有効断面積（mm2） | 84.3 |
| 荷重（N） | 63730.8 |
| 荷重（N/rad） | 10143.1 |
２．荷重分担率の結果
| 品名 | 標準品 | モーションタイト | ||
|---|---|---|---|---|
| 呼び径 | M12 | M12 | ||
| 強度区分 | 12.9 | 12.9 | ||
| N/rad | ％ | N/rad | ％ | |
| 1 | 3094.99 | 30.5 | 2250.60 | 22.2 |
| 2 | 2176.13 | 21.4 | 1923.49 | 19.0 |
| 3 | 1559.50 | 15.4 | 1682.50 | 16.6 |
| 4 | 1207.65 | 11.9 | 1511.13 | 14.9 |
| 5 | 1030.07 | 10.2 | 1388.59 | 13.7 |
| 6 | 1079.77 | 10.6 | 1391.33 | 13.7 |
| 合計 | 10148.11 | 100 | 10147.64 | 100 |
※モーションタイトは荷重分担率が標準品よりも平均化されている。そのため、疲労強度も高くなり破損しにくい。
5トルク・軸力試験
表面処理の有無や種類により、軸力のバラツキの度合いは大きく変化しますが、今回は表面処理も潤滑油もない状態での比較テストを行いました。
ねじ締付け試験 n=20
ねじ締付け試験 n=1（繰り返し試験）
6CT画像
モーションタイトとめねじの締結状態をCT画像にしました。
CT画像による締結状態
