レールボルトのねじ谷半径と耐疲労性の関係

Feb 28, 2026 ご伝言

レールボルトのねじ谷半径と耐疲労性の関係

 

ねじの根元がボルト疲労破壊の最も脆弱な部位であるのはなぜですか?

ねじのルートは断面の移行点であり、応力集中の中心領域です。列車の振動が継続すると、高周波の交互引張応力が加わります。-鋭い直角の根元は応力集中係数を大幅に増加させ、小さな表面欠陥を亀裂の開始点に変えます。亀裂は歯根に沿って急速に広がり、破断につながります。したがって、ルートの設計はボルトの疲労限界を直接決定します。

 

rail bolt in railway

 

ルート半径を大きくすると耐疲労性はどの程度向上しますか?

テストデータによると、同一の材料と予荷重の下で、ルート半径が大きくなると疲労寿命が 3-5 倍延長される可能性があります。半径が大きいため、集中した応力がより広範囲に分散され、局所的な応力ピークが排除されます。この設計は「緩衝ゾーン」として機能し、ボルトが繰り返しの張力と弛緩にさらに耐えられるようにします。大きな半径のネジは、重量物や高速ラインボルトに標準装備されています。{{6}

 

spike in railway

 

中国の規格と国際規格では、ルート半径の要件がどのように異なりますか?

中国の一般ボルトの規格では根元半径の要件が比較的緩く、基本的な在来線のニーズを満たしています。 EN 14399 などの国際規格では、高強度トラック ボルトの最小根元半径が指定されており、より丸くて滑らかなプロファイルが求められています。{2}}国際的なプレミアム ボルトでは、多くの場合「転造ねじ」プロセスが使用されます。このプロセスでは、根元の半径が自然に形成されます。-切断ねじよりも滑らかで、応力集中が起こりにくい-。これは、振動環境でのより高い疲労性能要件を反映しています。

 

spike in stock

 

カットねじと転造ねじのルート半径の品質はどのように異なりますか?

金属除去によって形成された切断ねじには、工具跡、バリ、不正確なルート半径があり、表面粗さが高いことがよくあります。冷間押出によって形成された圧延ねじ山は、金属粒子の連続性を維持しながら、自然で滑らかな根元半径を作り出します。通常、丸めたルートはより大きく、より均一であるため、切断による応力集中源が排除されます。その結果、転造ボルトははるかに優れた耐疲労性を実現します。

 

現場でプレミアム ラジアス-ルート ボルトと標準ボルトを視覚的に区別するにはどうすればよいですか?{1}}

プレミアムボルトは、「より豊かな」丸いねじ根元を持ち、鋭いエッジがなく、柔らかい光の反射を持ちます。標準のカットボルトは、根元の部分がより鋭利になり、加工痕が目に見えます。フィンガーテストでは、標準ボルトの表面が粗い可能性があるのに対し、高級ボルトでは滑らかでバリのない根元が確認されます。-さらに、「圧延」を示す製品マークは、高強度トラック ボルトの最適化されたルート半径設計を裏付けています。-