ロックナットとは: 用途、選択基準、および実用的なガイダンス

カップリング ナットが 240 時間の稼動後にコンベア ドライブ上で後退し、カップリング フランジに 2 つの完全な遊びが生じました。ジョイントには標準の六角ナットが使用され、ネジロック剤やロックナットは使用されていませんでした。この経路 (予圧がなくなるまでナットが緩む振動によって回転する) は、産業用機械で最も一般的な故障シーケンスの 1 つであり、ロック ナットはその直接的な解決策です。

このガイドでは、ロック ナットを定義し、その背後にある 2 つのロック メカニズムを説明し、ほとんどのエンジニアリング アプリケーションをカバーするタイプを比較し、ボルト接合部がしっかりと固定されるように選択して取り付ける手順を説明します。これは、実用的な仕様に関するガイダンスを必要とする設計エンジニア、メンテナンス チーム、および購買スタッフを対象に書かれています。

で 無錫シャープ金属製品有限公司 では、800トンを超える在庫で六角ボルト、六角ナット、ワッシャーを製造しているため、実際の使用条件に応じたロックナットの選択は私たちの日常業務の一部です。

ロックナットとは何ですか?なぜ重要ですか?

ロックナットは、振動、衝撃、熱サイクル、トルク反転などの動的負荷に対して緩みにくいナットです。標準の六角ナットと同様に内側にねじが切られていますが、ポリマーインサート、変形したねじ山ゾーン、座面の鋸歯状溝、またはナットがボルトから外れるのを止めるねじ山張力の配置などのロック機能が追加されています。

実際にこれがなぜ重要なのでしょうか?回転機器では、標準ナットは数百回の振動サイクル以内にクランプ荷重のほとんどを軽減できます。これを測定するために受け入れられている方法は、DIN 25201-4 に記載されているユンカー横振動試験です。この試験では、予荷重がかかった状態でジョイントを横に動かします。より多くのサイクルにわたってより多くのクランプ荷重を維持するナットは、使用中にしっかりと締まった状態を保つナットです。

ロックナットはどのように機能しますか?

ロック ナットは 2 つのメカニズムのいずれかによって機能します。1 つはねじ山に沿ったあらゆる位置でナットの回転に抵抗するプリベイリング トルク、もう 1 つはフリー スピニング ロックで、ナットが着座するまで簡単に回転し、その後高い張力または確実なロックがかかります。

定義パラメータは支配トルクです。つまり、ナットがワークピースに着座する前にねじ山に沿ってナットを回すのに必要なトルクで、ニュートンメートルで測定されます。再利用することで消耗する価値です。

一般的なロックナットの種類と代表的な用途

5 つのロック ナット タイプは、ナイロン インサート、全金属の歪んだ鋸歯状フランジ、ジャム ナット、ピン付きキャッスル ナットのほとんどの産業用途に対応します。

121 °C を超える温度、化学薬品による洗浄が激しい場所、または高速スピンダウンによってポリマーが変形する場所では、ナイロン インサート ナットを使用しないでください。高温のジョイントには全金属製の歪んだナットが標準的な回答であり、回転が許容できない場合にはピン付きのキャッスル ナットが標準的な回答です。

標準締結用六角ナット DIN934/GB6170 一般的な機械組立や構造接続に適した標準的な六角ナットです。 DIN933 または DIN931 ボルトと組み合わせますが、高熱や振動が起こりやすいジョイントの場合は、上で説明したロックの代替手段を検討してください。 製品を見る→

ロックナットが寿命に達した兆候:

• ナイロンカラーの亀裂、平坦化、または溶けが目に見える
• ナットはロックゾーンで抵抗なくねじ山に沿って自由に回転します。
• フランジナットのセレーション痕を完全に平らにします
• 全金属ナットの変形部分がボルトのネジ山を掴まなくなりました

ジョイント用のロックナットの選び方

単価ではなく、温度定格、再利用要件、ねじの適合性などを使用条件に合わせてロックナットを選択してください。最も安価なタイプでも、故障して生産ラインが止まってしまうと高価になってしまいます。

1. 動作温度範囲は周囲温度ではなく、ナットの位置で定義します。
2. メンテナンス中にジョイントが開く頻度を数えます。これにより、再利用要件が設定されます。
3. ボルトの長さとネジの突き出しを確認してください。ロッキングゾーンには完全にネジが噛み合う必要があります。
4. ナットの材質とコーティングをボルトに合わせ、屋内機械には亜鉛メッキ炭素鋼を、腐食にさらされる場合にはステンレス鋼を使用します。
5. 振動の方向を評価します。横方向の動きはナットを最も早く緩め、ロックナットが最も重要な場合です。
6. 安全上の影響によってジョイントを分類します。回転が許容できない場合はピン付きキャッスルナットを使用してください。

屋内機械の場合、デフォルトの組み合わせは亜鉛メッキ炭素鋼ボルトとナットです。私たちのガイド 炭素鋼ファスナーのグレードとコーティング 材種とメッキがトルク挙動と耐食性をどのように変化させるかを説明します。

信頼性よりもコストが重要な軽量ジョイントの場合、スプリング ワッシャーが古典的な代替品ですが、実際の振動下ではロック ナットのクランプの安全性のほんの一部しか実現できません。

耐振用スプリングワッシャー DIN127 振動による緩みを防ぐための古典的な低コストのオプションです。ロック ナットよりもクランプの安全性が低いため、最大の信頼性よりもコストが重要視される軽量ジョイントに適しています。 製品を見る→

使用中の緩みを防止する取り付けルール

取り付けの品質は、ナット自体と同じくらいロック ナットの性能に影響を与えます。どのタイプのロック ナットでも、きれいなねじ山、完全な装着、適切なトルクは交渉の余地がありません。

1. 組み立て前にボルトのねじ山とナットのねじ山を検査してください。トルク測定値を変える可能性がある汚れ、バリ、古いネジロックの残留物を取り除きます。
2. ロックナットの設計で許可されている箇所にのみ注油してください。ナイロンインサートを乾燥した状態に保ち、全金属製の歪んだナットに軽油を塗布して、変形したネジ山のかじりを防ぎます。
3. ナットが接合面に完全に固定されるまでナットを押し下げ、ロック ゾーンがボルトのねじ山に完全に係合していることを確認します。
4. ボルトのクラスに指定されたトルクを適用します。トルクが高くても、間違ったタイプのナットを補うことはできず、トルクが不足すると、ロック機構が部分的に係合したままになります。
5. 完成位置をトルクストライプでマークし、整備記録にトルク値を記録し、整備時の点検に役立ててください。

ボルト穴が大きすぎる場合、または座面が鋳造、塗装、または柔らかい場合は、ナットの下に平ワッシャーを置きます。これがないと、ナットがワークピースに食い込み、予圧の読み取り値が信頼できなくなり、ロッキングゾーンがシートを失います。

荷重分散用平ワッシャー DIN125/GB97.1 ボルト穴が大きすぎる場合、または表面が鋳造、塗装、または柔らかい場合に、荷重を分散してワークピースを保護する平ワッシャー。信頼性の高いプリロードとナットの下での安定した装着を保証します。 製品を見る→

取り外し後、ロックナットを再度取り付ける前に、実効トルクを確認してください。空回りする場合は交換してください。安全性が重要なジョイントでは、サービスイベントごとにナイロンインサートと全金属製のロックナットを交換してください。

よくある質問

ロックナットは再利用できますか？

はい、ただし再利用制限はタイプによって異なります。ナイロンインサートナットは、一般的にトルクが仕様値を下回るまでに 10 ～ 15 回再利用されます。全金属製の歪んだナットはおよそ 5 ～ 10 サイクル持続します。鋸歯状のフランジ ナットとキャッスル ナット ピンは、安全性が重要なジョイントでは使い捨てコンポーネントとして扱われます。

標準ナットの代わりにロックナットを使用する必要があるのはどのような場合ですか?

ジョイントが振動、衝撃、熱サイクル、またはトルクの逆転にさらされる場合は、ロック ナットを使用してください。動的な動きが危険ではなく、緩み抵抗よりも頻繁に分解することが重要な静的な低負荷ジョイントには、標準の六角ナットを使用してください。

ロックナットにはロックワッシャーが必要ですか?

いいえ、ロックナットは自己完結型のロック装置です。ロックナットの下にロックワッシャーを追加すると、着座面積が減少し、誤ったトルク測定値が生成される可能性があります。平ワッシャーは、柔らかい座面や損傷した座面を保護する目的でのみ使用してください。

ロックナットとジャムナットの違いは何ですか？

ロックナットは、緩みにくいナットの広いカテゴリーです。ジャム ナットは、ペアで使用される特殊な薄いナットです。2 つのジャム ナットを互いに締め付けると、回転に抵抗するねじ山張力が生じます。ジャム ナットは再利用可能で低コストで、高さが制限されている場合に便利ですが、慎重なセットアップが必要であり、すべてのジョイントに適しているわけではありません。