このボルト締付トルク計算ツールは、メーカーの指定値がない場合に必要な締付トルクを見積もるためのものです。ボルトの強度と有効断面積から締付軸力を求め、ボルト、小ねじ、ナットでその軸力を得るために必要なトルクを計算します。
1) 単位系を選びます(メートルまたはインチ)。次に、ボルトまたは小ねじの呼び径を選びます。
2) 強度区分:最も近い強度区分・材料を選びます。一般に降伏点が高いほど、許容される軸力とトルクも大きくなります。ボルト強度計算はISO、SAE、ASTM、ステンレス鋼の各強度区分に対応しています。
3) ねじ面の状態・潤滑:これはボルト締付トルク計算において、実際上最も大きな不確定要素です。潤滑、表面処理、ねじ面の状態、座金によって摩擦は大きく変わります。
4) 降伏荷重に対する割合:重要でないボルトでは、限界まで締めるより控えめな値(たとえば60〜70%)のほうが安全な場合が多くあります。この値はボルト応力と締付軸力に影響します。
5) ねじの種類:計算に使うピッチと有効断面積(As)に影響します。細目ねじは並目ねじより有効断面積がやや大きくなります。
よく知られた締付トルクの式は T = K × D × F で、締付トルクはトルク係数K×呼び径D×締付軸力Fで表されます。使いやすい式ですが、単一のKが正確なのは中程度のサイズのボルトだけです。ピッチや頭部の寸法は呼び径に比例して大きくならないため、Kを固定すると大径ボルトでは高すぎ、小径の小ねじでは低すぎる値になります。
そのため、この計算ツールではISO 16047およびVDI 2230の式を使用しています。
T = F × (0.16·P + 0.58·μ·d₂ + μ·Dₖₘ/2)
3つの項はそれぞれ、ピッチPによってボルトを伸ばすトルク、ねじ面の摩擦(有効径d₂)、頭部またはナット座面の摩擦(座面の有効径Dₖₘ)を表します。各潤滑条件の摩擦係数μは、M10ボルトで、横に表示されている一般的なトルク係数Kと同じ結果になるように設定しています。
実用上の注意:
- 重要な締結部(ブレーキ、ステアリング、サスペンション、エンジン内部、安全に関わる締結部品)には、メーカーの手順と該当する規格を使用してください。
- トルクは軸力と同じではありません。トルクは軸力の間接的な指標にすぎず、摩擦に大きく左右されます。
- この締結トルク計算ツールはボルト頭部とナットの両方に使えます。ナットの締付トルクを正確に計算するには、同じ呼び径と強度区分を使用してください。
- 迷った場合は低めの割合を使用し、必要に応じて目視確認と増し締めチェックで確認してください。
- すぐに参照したい場合は、全サイズ・全強度区分のボルト締付トルク表をご覧ください。
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