ボルトの適正締付トルクの表(強度区分4.8、M2.5ねじも考える
ボルトの適正締付トルクは下記URLにて求められる。
https://jp.misumi-ec.com/tech-info/categories/technical_data/td01/a0198.html
ここで、今までの計算とまとめてトルクの表導出過程を説明していく。
1.URL記載の締付トルク計算方法
①締付トルクの計算
上記URLにはこのように書かれている。
-------------------------------------------------------
締付軸力Ffの関係は(1)式で示されます。
Ff=0.7×σy×As……(1)
締付トルクTfAは(2)式で求められます。
TfA=0.35k(1+1/Q)σy・As・d……(2)
k:トルク係数
d:ボルトの呼び径[cm]
Q:締付係数
σy:耐力(強度区分12.9のとき1098N/mm2{112kgf/mm2})
As:ボルトの有効断面積[mm2]
-----------------------------------------------------
今回はk=0.17、Q=1.4を使用する(URLの注釈*2に記載)ので
締付トルクTfA=0.35・0.17(1+1/1.4)σy・As・d
となる。
②σy、As、dの求め方
耐力σyは以前の記事
ボルトの適正締付軸力の表(強度区分4.8、M2.5ねじも考える) - ペンギンブログ、工学のニュース
にて記載した。強度区分の(一の位×100)×(小数点第一位×0.1)が耐力(MPa)となる。
Asは有効断面積(mm)、dは呼び径(mm)である。
2.単純計算トルク
上述のように複雑な式となるが、理論だけならばもっと簡単である。
耐力σy(MPa)×有効断面積As(mm)=軸力(N)
なので、これに呼び径をかければよい。よって
耐力σy(MPa)×有効断面積As(mm)×呼び径d(mm)/1000=トルク(Nm)
である。
結果の表を下記に示す。この時単位は統一した。
|
|
|
4.8(耐力320MPa) |
8.8(耐力640MPa) |
10.9(耐力900MPa) |
12.9(耐力1080MPa) |
||||
径(M~) |
ピッチ |
㎟ |
(2)式トルク(Nm) |
単純計算トルク(Nm) |
(2)式トルク(Nm) |
単純計算トルク(Nm) |
(2)式トルク(Nm) |
単純計算トルク(Nm) |
(2)式トルク(Nm) |
単純計算トルク(Nm) |
1 |
0.25 |
0.46 |
0.150144 |
0.1472 |
0.300288 |
0.2944 |
0.42228 |
0.414 |
0.506736 |
0.4968 |
1.1 |
0.25 |
0.588 |
0.21111552 |
0.206976 |
0.42223104 |
0.413952 |
0.5937624 |
0.58212 |
0.71251488 |
0.698544 |
1.2 |
0.25 |
0.732 |
0.28670976 |
0.281088 |
0.57341952 |
0.562176 |
0.8063712 |
0.79056 |
0.96764544 |
0.948672 |
1.4 |
0.3 |
0.932 |
0.42588672 |
0.417536 |
0.85177344 |
0.835072 |
1.1978064 |
1.17432 |
1.43736768 |
1.409184 |
1.6 |
0.35 |
1.27 |
0.6632448 |
0.65024 |
1.3264896 |
1.30048 |
1.865376 |
1.8288 |
2.2384512 |
2.19456 |
1.7 |
0.35 |
1.48 |
0.8212224 |
0.80512 |
1.6424448 |
1.61024 |
2.309688 |
2.2644 |
2.7716256 |
2.71728 |
1.8 |
0.35 |
1.7 |
0.998784 |
0.9792 |
1.997568 |
1.9584 |
2.80908 |
2.754 |
3.370896 |
3.3048 |
2 |
0.4 |
2.07 |
1.351296 |
1.3248 |
2.702592 |
2.6496 |
3.80052 |
3.726 |
4.560624 |
4.4712 |
2.2 |
0.45 |
2.48 |
1.7808384 |
1.74592 |
3.5616768 |
3.49184 |
5.008608 |
4.9104 |
6.0103296 |
5.89248 |
2.3 |
0.4 |
2.91 |
2.1845952 |
2.14176 |
4.3691904 |
4.28352 |
6.144174 |
6.0237 |
7.3730088 |
7.22844 |
2.5 |
0.45 |
3.39 |
2.76624 |
2.712 |
5.53248 |
5.424 |
7.78005 |
7.6275 |
9.33606 |
9.153 |
2.6 |
0.45 |
3.73 |
3.1654272 |
3.10336 |
6.3308544 |
6.20672 |
8.902764 |
8.7282 |
10.6833168 |
10.47384 |
3 |
0.5 |
5.03 |
4.925376 |
4.8288 |
9.850752 |
9.6576 |
13.85262 |
13.581 |
16.623144 |
16.2972 |
3.5 |
0.6 |
6.78 |
7.745472 |
7.5936 |
15.490944 |
15.1872 |
21.78414 |
21.357 |
26.140968 |
25.6284 |
4 |
0.7 |
8.78 |
11.463168 |
11.2384 |
22.926336 |
22.4768 |
32.24016 |
31.608 |
38.688192 |
37.9296 |
4.5 |
0.75 |
11.3 |
16.59744 |
16.272 |
33.19488 |
32.544 |
46.6803 |
45.765 |
56.01636 |
54.918 |
5 |
0.8 |
14.2 |
23.1744 |
22.72 |
46.3488 |
45.44 |
65.178 |
63.9 |
78.2136 |
76.68 |
6 |
1 |
20.1 |
39.36384 |
38.592 |
78.72768 |
77.184 |
110.7108 |
108.54 |
132.85296 |
130.248 |
7 |
1 |
28.9 |
66.03072 |
64.736 |
132.06144 |
129.472 |
185.7114 |
182.07 |
222.85368 |
218.484 |
8 |
1.25 |
36.6 |
95.56992 |
93.696 |
191.13984 |
187.392 |
268.7904 |
263.52 |
322.54848 |
316.224 |
9 |
1.25 |
48.1 |
141.29856 |
138.528 |
282.59712 |
277.056 |
397.4022 |
389.61 |
476.88264 |
467.532 |
10 |
1.5 |
58 |
189.312 |
185.6 |
378.624 |
371.2 |
532.44 |
522 |
638.928 |
626.4 |
11 |
1.5 |
72.3 |
259.58592 |
254.496 |
519.17184 |
508.992 |
730.0854 |
715.77 |
876.10248 |
858.924 |
12 |
1.75 |
84.3 |
330.18624 |
323.712 |
660.37248 |
647.424 |
928.6488 |
910.44 |
1114.37856 |
1092.528 |
14 |
2 |
115 |
525.504 |
515.2 |
1051.008 |
1030.4 |
1477.98 |
1449 |
1773.576 |
1738.8 |
16 |
2 |
157 |
819.9168 |
803.84 |
1639.8336 |
1607.68 |
2306.016 |
2260.8 |
2767.2192 |
2712.96 |
18 |
2.5 |
192 |
1128.0384 |
1105.92 |
2256.0768 |
2211.84 |
3172.608 |
3110.4 |
3807.1296 |
3732.48 |
20 |
2.5 |
245 |
1599.36 |
1568 |
3198.72 |
3136 |
4498.2 |
4410 |
5397.84 |
5292 |
22 |
2.5 |
303 |
2175.7824 |
2133.12 |
4351.5648 |
4266.24 |
6119.388 |
5999.4 |
7343.2656 |
7199.28 |
24 |
3 |
353 |
2765.2608 |
2711.04 |
5530.5216 |
5422.08 |
7777.296 |
7624.8 |
9332.7552 |
9149.76 |
27 |
3 |
459 |
4045.0752 |
3965.76 |
8090.1504 |
7931.52 |
11376.774 |
11153.7 |
13652.1288 |
13384.44 |
30 |
3.5 |
561 |
5493.312 |
5385.6 |
10986.624 |
10771.2 |
15449.94 |
15147 |
18539.928 |
18176.4 |
33 |
3.5 |
694 |
7475.2128 |
7328.64 |
14950.4256 |
14657.28 |
21024.036 |
20611.8 |
25228.8432 |
24734.16 |
36 |
4 |
817 |
9600.0768 |
9411.84 |
19200.1536 |
18823.68 |
27000.216 |
26470.8 |
32400.2592 |
31764.96 |
39 |
4 |
976 |
12424.0896 |
12180.48 |
24848.1792 |
24360.96 |
34942.752 |
34257.6 |
41931.3024 |
41109.12 |
42 |
4.5 |
1120 |
15353.856 |
15052.8 |
30707.712 |
30105.6 |
43182.72 |
42336 |
51819.264 |
50803.2 |
45 |
4.5 |
1310 |
19241.28 |
18864 |
38482.56 |
37728 |
54116.1 |
53055 |
64939.32 |
63666 |
48 |
5 |
1470 |
23030.784 |
22579.2 |
46061.568 |
45158.4 |
64774.08 |
63504 |
77728.896 |
76204.8 |
52 |
5 |
1760 |
29872.128 |
29286.4 |
59744.256 |
58572.8 |
84015.36 |
82368 |
100818.432 |
98841.6 |
56 |
5.5 |
2030 |
37105.152 |
36377.6 |
74210.304 |
72755.2 |
104358.24 |
102312 |
125229.888 |
122774.4 |
60 |
5.5 |
2360 |
46218.24 |
45312 |
92436.48 |
90624 |
129988.8 |
127440 |
155986.56 |
152928 |
64 |
6 |
2680 |
55984.128 |
54886.4 |
111968.256 |
109772.8 |
157455.36 |
154368 |
188946.432 |
185241.6 |
68 |
6 |
3060 |
67917.312 |
66585.6 |
135834.624 |
133171.2 |
191017.44 |
187272 |
229220.928 |
224726.4 |