止め輪の選定

Aug 23, 2023

エンジニアは、重量、サイズ、原材料、労働力を削減する経済的な製品設計を考え出すことに日々挑戦しています。 この競争上の要求は、コンポーネントを所定の位置に保持するために必要な留め具を含む、設計のあらゆる面に影響を与えます。

これらの目的を達成するために広く使用されている非ねじ留め具の 1 つの形式は、止め輪です。 円形の留め具であるこのリングは、シャフト上またはボア内のコンポーネントを保持するために溝に取り付けられます。 ギア、カム、プーリーをシャフトに保持し、ベアリング、バルブ、ノズル、ロックをハウジング内に保持します。 特定の締結状況でどの止め輪を使用するかを知ることは、設計の全体的な有効性と経済性に大きく貢献します。

ネジに正確なタップ穴が必要であるのと同様に、最高の性能を確保するには止め輪にも適切にカットされた溝が必要です。 溝の壁は両方とも、シャフトまたはハウジングの軸に対して平行かつ垂直である必要があります。

深さと溝の底の半径によって耐荷重溝壁が提供するサポートの量が決まるため、溝の深さは仕様どおりに保つ必要があります。 シャフトまたはハウジングの端から溝までの距離であるエッジマージンは、最大荷重下でもせん断に耐える十分な材料を提供するために計算する必要があります。

止め輪はたわみによって破損することがほとんどであるため、さまざまな条件が容量推力にどのように影響するかを理解することが重要です。 鋭い角を持つ部品は、リングの突出部分との理想的な接触を提供するため、最適な荷重サポートが得られます。

半径や面取りのある部品は推力能力を損ないます。 リングの外縁に接触する保持部に荷重がかかると、荷重がかかった溝壁に対しててこ作用が生じます。 極端な負荷がかかると、リングがたわみ、最終的には故障につながる可能性があります。 これらの条件が存在する場合、設計が完了する前に慎重に調査する必要がありますが、強化された止め輪を使用することが賢明かもしれません。

溝の準備を修正する上で同様に重要なのは、特定の荷重条件に最適なリング タイプを選択することです。 多くのリング スタイルは共通のデザイン特徴を共有していますが、それぞれのリング スタイルには、個々のデザインと関連して考慮する必要がある独自の特別な特徴があります。

たとえば、荷重条件により溝の係合を最大限に高める必要がある場合、ベーシック リングが最適な選択となります。 ただし、荷重が重要ではないが、基本リングのラグの突出が干渉の問題を引き起こす場合、または均一に突出する高い肩が重要な場合には、反転リングを優先する必要があります。 このようなリングは、美観が主な関心事である低負荷容量用途で使用されるのが一般的です。 基本リングと反転リングは、溝の寸法に関して互換性があります。

重荷重の場合、強化リングはセクションの高さ、ラグの形状、厚さが大きいため、基本リングよりも優れた性能を発揮します。 このリングは疲労破壊の例も修復する可能性があります。

放射状に取り付けられたリングも異なります。 三日月形の C リングは、スペースが限られており、荷重がそれほど重くない場合に適しています。 このタイプのリングは改ざん耐性も優れています。

Eリングは中央下部の両側に切り込みを入れたCリングで、大きな肩に最適です。 強化された E リングは、高い振動、速度、繰り返し負荷を特徴とする用途に最適です。

強化リングは E リングと交換可能ですが、3 ～ 5 倍のラジアル力で溝底をグリップし、疲労破壊に対する耐性が向上します。 ほとんどの場合、外径またはショルダーは E リングよりも大きく、これも考慮すべきもう 1 つの要素です。 3 つのスタイルはすべて、ディスペンサーとアプリケーターを使用して組み立てるためのテープ付きカートリッジで入手できます。

止め輪は、アセンブリ内で累積した公​​差や摩耗を補正したり、保持された部品に圧力を加えたりするために使用できます。 ほとんどの止め輪はバネ素材で作られており、弾力性を維持するために熱処理が施されています。