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締付けによる軸力推移試験 試験データ

HLN ハードロックナットは凸ナットで軸力を管理し、凹ナットは凸ナットをロックするのが主な機能です。
一般のダブルナットは単にナットを2個締めているので上ナットを締めると軸力自体があがり管理が難しくなります。
下記の締付け軸力推移の実験でも左図のHLN ハードロックは上の凹ナットを締めても軸力に大きな変化はありません。
右図のダブルナットは上ナットを締めるとその分軸力があがるこが分かります。

試験

試験条件
供試品

ボルト M12X首下70強度区分4.8、表面処理三価クロメート
ナット 六角ナット(1種)、六角低ナット(3種)、ハードロックナット
強度区分4 表面処理三価クロメート
潤滑剤 ペースト

 
<ダプルナットの締付け方法>
上ナット正転法:下ナットを締め付け、下ナットを固定しながら上ナットを締め付ける。
目標軸力は下ナットは降伏点の40%、上ナットは80%です。

 

HLN ハードロックナット 凸ナットの締付け

ハードロックナット 凸ナットの締付け

HLN ハードロックナット 凹ナットの締付け

HLN ハードロックナット 凹ナットの締付け

ダブルナット 下ナット(1種)の締付け

ダブルナット 下ナット(1種)の締付け

ダブルナット 上ナット(3種)の締付け

ダブルナット 上ナット(3種)の締付け

 

試験結果より

ハードロックナットの締め付けによるトルクと軸力の変化をグラフから見ると、推奨締付けトルクの範囲内では大きな軸力の変化はありません。
このように、ハードロックナットは軸力を管理する上では凸ナットのトルク管理をすれば、凹ナットは推奨締付けトルクの範囲内で締め付けるだけなので、軸力管理が可能です。

一方、ダブルナットはグラフを見ると下ナット、上ナット共に締め付ける事で軸力が増加します。つまり、軸力管理を行うに当たって上ナット、下ナット両方管理しなければならず、現実的には困難であると言えます。
このようにハードロックナットは、ナットを2つ使う点ではダブルナットと比較して、軸力管理が可能である事が分かります。
ハードロックナットの凹ナット推奨締付けトルクは、ねじ山せん断トルクの半分程度である事が分かリます。このことから、凹ナットの締め付けによるボルトねじ山せん断は、通常使用時には発⽣しない事が分かります。
このように、ハードロックナットは軸力管理が可能であり、凹ナットの締付けトルクが推奨締付けトルクを超えてもボルト破断に至る危険は少ないと言えます。