株式会社サンワ・アイ

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技術レポート
ねじについて
締付けトルク(計算式)

締め付けトルクとは、ねじを締め付ける時にスパナを回すときに必要な力のことで、ここでは、一般的によく
使用されるトルク法による締め付けトルクの計算方法をご紹介します。

適正締付けトルクについて。(JISB1083概要から)

「JISB1083 ねじの締付け通則」の”ねじ締付けの意義”に、ねじ締結体の信頼性を確保するためには、 設計段階においてねじ締結体としての機能を十分に果たすボルト・ナットの仕様、締付け力等を使用実績及び強度計算によって決定し、 締付け作業段階では指示された初期締付け力を忠実に実現することが重要。 そのためには締付け方法の特性を十分に理解し、締付け指標の管理を正しく行う必要があると記載されています。


トルクと締付け力の関係(弾性域締付けによるトルクと軸力の関係

一般にボルトを締付けた場合は(図1)a のように、単純引張bより低い値で降伏し、相対的に軸力が低下するのが通常です。 この低下率は、ねじ面及び座面の摩擦係数が大きいほど大きく、摩擦係数は被締付け物とめねじの材質、潤滑状態等により決まります。
通常トルク法によってボルトを締付ける際の適正締付け軸力は、 規格耐力(下降伏点)の70%を最大とする弾性域で決められます。


トルク法締付け 計算式

●一般にトルク(Tf)と軸力(Ff)の関係は(1)の式で示されます。
   Tf = KxdxFf  ・・・ (1)
   K:トルク係数     d:ねじの呼び(cm)
●(図2)のように、Kのばらつき、Tfの設定許容値等により(1)の式は、(2)の式に置き換えられます。
一般にはこの(2)の式で、締付けトルク(TfA)が決定されます。

   TfA = 0.35K(1+1/Q)・σy・As・d  ・・・ (2)
    As:ねじの有効断面積
     d:ねじの呼び(cm)
     Q:締付け係数
    (Q=Ffmax/Ffminで表しバラツキの尺度の目安となります。
     締付け方法や用具等により相違します)
    σy:耐力(下降伏点)
     K:トルク係数
     (ねじ面の摩擦係数μsと座面の摩擦係数μwで決定)
     組み合わせ条件でkの値に差があり、締付け軸力のバラツキを生む要因となります。


初期締付け力と締付けトルク

上記の計算式をもとに六角穴付きボルトで計算した「適正締付トルク一覧表」となります。

ねじの

呼び

有効

断面積

強度区分 12.9

強度区分 10.9 強度区分 8.8 強度区分 4.8

降伏

荷重

初期

締付力

締付

トルク

降伏

荷重

初期

締付力

締付

トルク

降伏

荷重

初期

締付力

締付

トルク

降伏

荷重

初期

締付力

締付

トルク

Kgf Kgf Kgf・cm Kgf Kgf Kgf・cm Kgf Kgf Kgf・cm Kgf Kgf Kgf・cm
M 3*0.5

5.03

563 394 17 482 338 15 328 230 10 175 122 5

M 4*0.7

8.78 983 688 40 842 589 34 573 401 23 305 213 12
M 5*0.8 14.20 1590 1113 81 1162 953 69 927 649 47 493 345 25
M 6*1.0 20.10 2251 1576 138 1928 1349 118 1313 919 80 697 488 43
M 8*1.25 36.60 4099 2869 334 3510 2457 286 2390 1673 195 1270 889 104
M10*1.5 58.00 6496 4547 663 5562 3894 567 3787 2651 386 2013 1409 205
M12*1.75 84.30 9442 6609 1160 8084 5659 990 5505 3853 674 2925 2048 358
M14*2.0 115 12880 9016 1840 11029 7720 1580 7510 5257 1070 3991 2793 570
M16*2.0 157 17584 12309 2870 15056 10539 2460 10252 7176 1670 5448 3814 889
M18*2.5 192 21504 15053 3950 18413 12889 3380 12922 9045 2370 6662 4664 1220
M20*2.5 245 27440 19208 5600 23496 16447 4790 16489 11542 3360 8502 5951 1730
M22*2.5 303 33936 23755 7620 29058 20340 6520 20392 14274 4580 10514 7360 2360
M24*3.0 353 39536 27675 9680 33853 23697 8290 23757 16630 5820 12249 8574 3000
M27*3.0 459 51408 35986 14200 44018 30813 12100 30891 21623 8510 15927 11149 4390
M30*3.5 561 62832 43982 19200 53800 37660 16500 37755 26429 11600 19467 13627 5960
M33*3.5 694 77728 54410 26200 66555 46588 22400 46706 32694 15700 24082 16857 8110
M36*4.0 817 91504 64053 33600 78350 54845 28800 54984 38489 20200 28350 19845 10400
M39*4.0 976 109312 76518 43500 93598 65519 37200 65685 45979 26100 33867 23707 13500

※締付け条件:トルクレンチ使用。表面油潤滑。トルク係数K=0.17 締付け係数Q=1.4。

 ※(注)トルク係数は、使用条件によって変わりますから、本表はおよその目安としてご利用下さい。

 ※Kgf/cm→N/mの単位への換算は、Kgf数値x9.80665/100にて算出。

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