皿バネ座金の材質選択に迷っています | 質問

再出です。

やはり、問題の内容が伝わっていませんね。

皿バネ座金を使用すると緩み難くはなりますが、根本的な対策にならない恐れがあります。
それは、皿バネ座金を使用する場合でも、
? 振動等がある場合は、緩み難くなりますが、緩みます。
　 ロックタイト等の簡易耐熱性接着剤を使用する方が、有効的です。
また、常温で規定トルクで締付け、350℃にするとアルミの方が熱膨張で嵩が大きくなり、
　 SUSのねじに引張荷重を与え、規定締付トルクによる軸力＋アルミとSUSの熱膨張率の差に
　 よる軸力がSUSねじに加わり、アルミの雌ねじを塑性変形させているかもしれません。
　 そして、規定締付トルクによる軸力までSUSねじの軸力が低下し、常温に戻って、殆どSUS
　 ねじの軸力がなくなり、緩みの原因になっている可能性があります。
? その場合は、皿バネ座金を使用することは、有効です。
　 ですが、アルミのねじが既に塑性変形を起し、破断寸前になっているケースもあり、
　 要注意です。
　 <追記で、熱膨張率の差での影響を考察してみます>
以上から、根本的な対策を講じた方が、ベターと考えます。

記載が遅くなりました。

A2-50のボルトを使用していると仮定しますと、耐力値は210[N/mm^2]。
http://www.yura-sansyo.co.jp/knowledge/MENU04.htm
<?ねじの最大締付けトルク（強度区分別）参考　にて、>
保障加重応力は、降伏点又は耐力の88%～94%に設定された荷重(保証荷重応力比)の値であり
その荷重をボルト、小ねじにかけ15秒間保持し永久伸びが生じてはならない点の応力なのだが、
ここは、耐力値の210[N/mm^2]とします。

また、SUSねじの軸力を受ける長さを100[mm]とし、SUSねじで固定するアルミも100[mm]とする。
常温でのねじ締付トルクでのねじ軸応力を耐力値の210[N/mm^2]とします。
すると、その伸び量λ[mm]＝耐力値：210[N/mm^2]×100[mm]÷193000[N/mm^2]＝0.109[mm]

一方、熱膨張での伸びは、350℃－常温20℃＝330℃の温度差で計算をして、線膨脹係数は
他の回答者さんの記載のアルミ；23.6×10^-6、ＳＵＳ；17.3×10^-6を採用する。
その差は、6.3×10^-6で温度差330℃で、長さが100mmなので、その伸び量は0.208[mm]。

以上から、SUSねじは350℃にアルミがなった場合、熱伝導率が少し悪いSUSねじは、その温度に
達していないかもしれません。
ですが、達していると考えても、SUSねじは締付トルクで0.109[mm]伸び、350℃上昇で0.208[mm]
伸び、塑性変形を起し、弾性の伸び量は0.109[mm]になります。
そして、機械が日常停止等で、温度が常温に戻った時、0.208[mm]－0.109[mm]＝0.099[mm]の
隙間が発生します。
軸力が働いていない状態となり、ばね座金の力で辛うじて、小さな軸力を維持している状態です。

以上からも、アルミの雌ねじの強度確認をして、問題があれば部品交換しても恒久対策が
必要となる筈なので、是非確認をしてください。

追記内容から、皿バネ座金の力(ねじ軸力へ作用する)、大きさ(アルミに掛かる面圧)、たわみ量
(左程大きなねじ軸方向での伸びはないので、あまり重要ではない)、等々の計算方法が確認できる
プロセスが見い出せます。

今回は、
ア）皿バネ座金を用いて、締結軸力を維持する
イ）接着剤系の緩み止めを用いて、緩み止め対策をする
ウ）アルミの雌ねじへ、問題ない軸力が加わるように配慮又は確認する
　　問題が確認できれば、雌ねじの長さやねじ本数を見直す必要がある
となりそうです。

お礼

2012/12/20 14:44

ご回答ありがとうございました。

大変たすかりました。

アドバイスを参考にして
実行してます。

ありがとうございました

質問者