各種ウォッシャーの概要

プロジェクトに最適なメカニカルワッシャーの選択が難しいと感じていませんか？この記事の目的は、エンジニアリング用途で使用される様々な材料、サイズ、デザインを検討することで、様々なタイプのワッシャーのユニークな特徴と利点を読者に理解してもらうことです。その結果、人はその目的を果たし、最適な性能を確保するために理想的なものを選択する必要があります。

エンジニアであれ技術者であれ、このガイドはプロジェクトに理想的なワッシャーを選択するために必要な知識と理解を提供します。メカニカルアセンブリーにおいて最高の性能と信頼性を保証するために。様々な材料、寸法、スタイルの調査を通して、様々なタイプのワッシャーのユニークな特徴と利点を理解するためにエンジニアを支援します。

さまざまなタイプのウォッシャーの基本を理解する

エンジニアがアプリケーションにおいて賢明な判断を下すためには、ワッシャーに関する用語を理解する必要がある。ここでは、いくつかの重要な用語を紹介する：

静的負荷

これは、洗濯機が静止しているときに支えなければならない荷重、重さ、負荷のことである。その名の通り、これらの荷重は定常的なもので、時間とともに変化することはありません。その結果、洗濯機や接続された材料に応力が集中する可能性があります。

動的負荷

静的荷重とは対照的に、時間とともに変化し変動する荷重のことです。これらの荷重は、振動、移動、または部品に影響を及ぼす他の力の結果である可能性があります。ワッシャーは、変化する条件下での故障を避けるために、動的荷重を処理することになっています。

疲労

繰り返し（または変動）応力によって材料が破壊されるために発生する。ワッシャーは、故障することなく予想されるサイクルに耐えることができるように、優れた耐疲労性能を持たなければなりません。

トルク

ボルトのような締結部品にかかるワッシャを圧縮する回転力です。このトルクは、適用されたときの荷重分布とアセンブリ全体の張力に影響を与えます。適切なトルクを適用することで、座金が効率的に動作し、指定された耐荷重能力を維持することが保証されます。

シアー

ワッシャーの表面に平行にかかる力と、それらをつなぐ構成要素について説明します。ワッシャが歪んだり動いたりする可能性があるため、横方向の力がかかる用途を考慮することが重要です。ワッシャーの選定は、せん断応力下でもワッシャーの完全性が維持されるようにする必要があります。

クランプ力

この機械的な力によって、部品はワッシャーの間で固定される。 fアスティーナー.ワッシャーは、部品や材料を確実に保持することで、機械加工や組み立て作業中も部品が所定の位置にあることを保証するために、強力なクランプ力を持つ必要があります。

ベアリング・エリア

ワッシャーの表面積が基材とファスナーに接触します。より多くのベアリング面積は、改善された負荷分散を支援し、集中応力による故障や損傷の可能性を低下させることができます。

引張強度

これは、ワッシャーが破断することなく扱える最大引張応力（引っ張る力）を、材料の元の断面積で割ったものです。ワッシャーは十分な引張強度があれば、どのような重量でも支えることができます。

様々な種類のウォッシャーを選択する際の材料に関する考慮事項。

機械生産とエンジニアリングにおいて、ワッシャーは重要な接続要素であるため、適切な材料を選ぶことが不可欠である。

金属ワッシャーの最も一般的な材料は、炭素鋼とステンレス鋼です。これらは優れた機械的特性と耐腐食性で好まれている。さらに、青銅、真鍮、アルミニウムなどの様々な材料も頻繁に利用されています。各素材には固有の特質があるため、特定の用途に最適なものを知ることは非常に役立ちます。

金属ワッシャー

金属ワッシャーは、真鍮、アルミニウム、スチール、ステンレススチール、およびその他の金属から作られたワッシャーの最も一般的に使用される種類です。ワッシャーの用途や使用環境は、ワッシャーの材質によって異なります。

スチール

1. 304ステンレス鋼

304ステンレス鋼は、18%のクロムに加えて8%のニッケルを含み、18/8鋼としても知られています。

しかし、-196℃～538℃の超高温では腐食しやすくなる。したがって、304ステンレス鋼製のワッシャーは760℃以上では使用しないこと。通常、ねじやナットの荷重を分散させるために使用される。

2. 316ステンレス鋼

ステンレス鋼304および304Lよりも高い強度と耐食性を示す。このタイプの鋼は、優れた耐クリープ性を持ち、高温条件下で驚くほどよく機能する。L 316ステンレス鋼の最高使用温度は760℃であり、他の鋼種と同様である。

3. 304L ステンレス鋼

304ステンレス鋼は、炭素含有量の少ない鋼種の名称である。炭素含有量が0.03%未満になると、"L "の文字で示されるように脱炭酸処理が施される。この処理により鋼が強化され、粒界腐食に対する抵抗力が増す。304ステンレス鋼に匹敵する、304Lは超えてはならない限られた温度範囲（760℃）を持っています。

4. 316Lステンレス鋼

脱炭酸処理後、より優れた粒界腐食耐性と耐応 力性を示す。316Lステンレス鋼製ワッシャーは、815℃を超える温度で使用されるべきではない。

5. 炭素鋼

炭素鋼はワッシャーに最適な素材である。その硬度と強度は炭素含有量の増加とともに増加するが、塑性、靭性、溶接性は比例して低下する。特に酸化条件にさらされた場合、538℃を超える温度で使用することはできません。炭素鋼ワッシャーでは、アルカリ溶液や高濃度の酸に対応する装置を製造している。しかし、中性、無機酸または酸性塩溶液用の機器を製造する場合には、あまりお勧めできません。

真鍮

真鍮は高い熱伝導性、強い耐食性、および非磁気の質を維持している間青銅より安価、それは青銅のための最もよい代わりである。また、ワッシャーは一度インストールされて表示する必要がある場合は、ブロンズ理想に比べてより装飾的な仕上げを提供しています。

銅

赤銅はほとんど銅（Cu）でできている。一定の使用温度を高めるために少量の銀（Ag）が含まれています。銅ガスケットの最高連続使用温度は260℃を超えないことになっている。

ゴム

ゴムワッシャーは、シリコーン、ニトリル、ネオプレンなどのゴムベースの化合物で作られています。ゴムワッシャーを選択する際には、負荷容量、材質、サイズ、厚さ、使用温度を考慮してください。材料のサイズは、必要な荷重をサポートし、ファスナーや固定された材料と互換性がなければなりません。ゴムワッシャーは振動が部品間に広がるのを防ぎ、騒音レベルを下げます。

アルミニウム

アルミニウム（Al）は軽量で耐食性に優れ、強度対重量比が良いタイプの素材です。製造は非常に簡単です。 温度が下がるとアルミニウムは強度を増しますが、これは他の金属にはほとんど見られない性質です。アルミニウムワッシャーは、少なくとも99%アルミニウムを含んでいなければなりません。

プラスチック

非金属ワッシャーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、その他のプラスチックポリマーなどの材料で構成されています。スペーサーとして、あるいはファスナーと締め付け面との間の荷重を分散させるために使用される。特に軽量化、電気絶縁、化学物質や紫外線の保護など、幅広い用途に使用されている。

ワッシャーの種類

1.平ワッシャー

標準平ワッシャー:これらのワッシャーは、通常、未硬化であり、一般的な目的に適しています。ボルトやナットの荷重を分散させるために使用されます。

フェンダーワッシャー:平らで、標準的なものと似ているが、外径が内径より比例して大きい。より大きな面積に荷重を分散させることができ、穴のサイズがボルトより大きい場合や、薄い材質の場合によく使われる。

2.ロックワッシャー

トゥース・ロック・ワッシャー:鋸歯状ワッシャーのような歯のような鋸歯が、内部または外部にある。これらの歯は、摩擦による緩みを防ぐために表面を貫通している。

 スプリット・ロック・ワッシャー:ボルトやナットが緩まないようにするために、割れ目やらせん状のデザインになっている。

3.スプリングワッシャー

圧縮スプリングワッシャー:衝撃や振動を吸収しながら張力を維持するように設計されている。

ベルヴィル・ウォッシャー:彼らはまた、円錐ワッシャとして知られている円錐形のフラクタムとして形成され、そのワッシャーの特徴的な春のような効果を提供するバネを与える。また、彼らは高負荷アプリケーションを確保するために使用されます。

ヒント異なる項目をチェックする スプリングの種類.

ステンレススチールスプリングワッシャー:鋼の耐食性と強度を併せ持ち、主に屋外や海洋環境で使用される。

4.シーリングワッシャー

ガスケット・ワッシャー:ガスケットワッシャーと平座金材が組み合わさることで、合わせ面の間にシールが形成される。

ゴム製ワッシャー:ゴムワッシャーは、エラストマーまたはゴム材料から作られています。その目的は、漏れを防止するためのシールを提供し、オブジェクト間のクッションを提供することです。

5.特殊ワッシャー

皿ワッシャー:円錐形をしており、皿頭ねじの座面を皿穴と同じ高さにする。

ウェーブウォッシャー:ウェーブワッシャーは、波打った形状をしており、小さな調整に対応したり、負荷がかかったときの衝撃を吸収するための補正バネ効果を発揮します。

6.絶縁ワッシャー

電気絶縁ワッシャー:ゴムやプラスチックで作られ、部品間の導電性を絶縁するために使用される。

7.ショルダーワッシャー

プレーンショルダーワッシャー:部品が滑ったり回転したりするのを防ぐ、小さなショルダーを提供する。A フランジ その設計により、ハウジングに挿入して回転用途の軸受面を提供する。

8.キー付きワッシャー

キーワッシャー:キーワッシャーは、部品を整列させて固定するために設計された鍵型のスロットを提供し、通常、ワッシャーの回転を防止し、適切なトルク伝達を確保するためにアセンブリで使用されます。

9.プラスチックワッシャー

ナイロンワッシャー:ナイロンワッシャーは、腐食に対するより良い保護を提供し、金属ワッシャーがハードウェアを分離することによって干渉を引き起こす可能性があるより良いアプリケーションを提供します。

10.シム

調整可能なシム： これらの薄いワッシャーは、コンポーネント間の正確な間隔とアライメントを達成するために使用されます。これは、正確な公差を確保し、機械システムの最適な機能を維持するために極めて重要です。

最初の金型をチェックする ピニオンシム.

11.フランジ付きワッシャー

フランジ付き平ワッシャー:外周にフランジがあり、軸受面が大きく、十分な荷重分散が得られる。

12.カップワッシャー

カップ型ワッシャー:カップのような形状で、部品のカバーやプロテクターとして機能し、荷重分散や汚染防止を提供することが多い。

13.非金属ワッシャー

PTFE（テフロン）ワッシャー: 平らな円形で、中央のワッシャーに穴が開いている。耐薬品性、低摩擦性、非粘着性などに優れています。主に腐食性の場面で使用され、繊細な表面への損傷を防ぎます。

14.防振ワッシャー

振動吸収ワッシャー:振動吸収ワッシャーは、アセンブリや機械の振動を吸収して低減し、寿命と性能を向上させるウェッジロック技術を提供します。

15.ブッシングワッシャー

ブッシング・ワッシャー これは、可動部品と固定部品の両方を絶縁するベアリングの一種で、回転部品に間隔とアライメントを提供する。

ワッシャー製造技術

ワッシャーのサイズ、形状、材質、数量、所望の精度など、様々なパラメータが製造技術の選択に影響する。ワッシャーの製造工程は、スタンピング、切削、機械加工など、さまざまな種類のアプローチが利用可能な場合に発生します。ワッシャーの用途が広範囲に及ぶことを考えれば、様々な製造工程が時代とともに進化してきたことは驚くことではありません。

方法	説明	主な特徴／用途
パンチ＆ダイ方式（スタンピング）	最もオーソドックスな方法だ。	平らな金属板をスタンピング・プレス機に通すことで、設計要件に従ってワッシャーを切断し、成形することができる。
機械加工	この方法は特殊ワッシャーにも適用される。	を使用する。 旋盤(CNC旋盤加工)またはフライス盤(CNCフライス加工)の材料除去に使用される。
レーザー切断	特殊ワッシャーや複雑なデザインに適している。	高出力のレーザー光線を利用して材料を切断し、精度を確保する。
ウォータージェット切断	研磨ウォータージェットを使用。	熱を発生させることなくワッシャーを切断するので、温度に敏感な素材に最適。
放電加工（EDM）	電気を通したワイヤーを使用。	金属板からワッシャーを製造。複雑な設計や厳しい公差に最適。

洗濯機を使う目的は？

釘やネジと違って、ほとんどのワッシャーは表面に打ち込まれることはない。そのため、ワッシャーの機能について疑問に思う人がいるかもしれない。ワッシャーは、素材とファスナーの仲介役としての役割にあります。

表面の保護- ワッシャーは、材料がファスナーと直接接触するのを防ぎ、スペーサーとして機能します。ワッシャーは、材料の完全性を保護するバリアとして機能します。

負荷分散- ワッシャーは、ファスナーと材料の接触面積を広げることで、亀裂やくぼみなどの損傷の可能性を低減します。これにより、一箇所に過度の圧力がかかることを防ぎます。

アライメント- ワッシャーは、ファスナーが載る面を水平にし、均等な圧力分布と正確なアライメントを保証します。

緩み防止- ファスナーが振動して緩むのを防ぐために、ロックワッシャーのようなワッシャーの種類によっては、追加の摩擦またはロック機構を提供します。

振動吸収- 一般的に制振ワッシャーとして知られているのは、この種類である。振動を吸収することで、対象物を損傷から守ります。