ホイールボルトの破損原因の分析

疲労亀裂進展部（ボルトの初期破断部）が広いボルトの場合、疲労亀裂進展部は全破面面積の約70％を占めます。これは、ボルトが使用中に受ける応力が比較的低く、良好なプラスチック靭性を備えていることを示しています。その破壊特性は、局所的な応力集中を伴う不均一な応力分布に属し、圧縮と微小回転によるボルト軸の塑性変形と微動摩耗を引き起こし、ボルトの表面摩耗亀裂と破壊亀裂の発生源を引き起こします。
ホイールボルトの破断面は、亀裂発生源からボルトに向かって徐々に広がる放射状のパターンを持っています。疲労縞がある程度まで膨張すると、つまり不安定に膨張すると瞬間的な破壊が起こり、これが曲げ疲労破壊である。
解析の結果、ホイールボルトの破壊は連続的に発生します。具体的には、二方向曲げ疲労→一方向曲げ疲労（より広い伸張領域）→一方向曲げ疲労（より狭い伸張領域）→瞬間破壊です。
以上の解析から、ホイールボルトの破断は、ホイールリム、ホイールリム減速機、ホイールリムからの周力（ホイールボルト割り出し円の接線方向の力）により破断位置に発生する曲げ応力によって引き起こされると考えられます。走行中および制動中のブレーキドラム。
上記の分析に基づくと、ホイールボルトの曲げ応力の根本的な原因はホイールナットの緩みにあります。
ホイールナットの緩みの初期段階では、走行中および制動中にホイールボルトとホイールエッジシェル、ブレーキドラム、およびホイールリムの間に 2-4 個のボルトのみが接触している可能性があります。したがって、この破断箇所にはホイールボルトの疲労限界をはるかに超える曲げ応力が発生し、ホイールボルトに亀裂の発生源が形成されることになる。車両が運転を続けると、交互荷重の作用を受けて、ボルト亀裂の発生源にある亀裂が拡大したり閉じたりし続け、疲労亀裂が形成されます。交互の機械的応力が継続的に作用すると、疲労亀裂がさらに広がり、最終的にはボルトの疲労破壊とその後の破壊につながります。