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〔技術データ〕ボルトの適正締付軸力/締付トルク

ボルトで締結するときの締付軸力及び疲労限度

  • ボルトを締付ける際の適正締付軸力の算出は、トルク法では規格耐力の70%を最大とする弾性域内であること
  • 繰返し荷重によるボルトの疲労強度が許容値を超えないこと
  • ボルト及びナットの座面で被締付物を陥没させないこと
  • 締付によって被締付物を破損させないこと
ボルトの締付方法としては、トルク法・トルク
勾配法・回転角法・伸び測定法等がありま
すが、トルク法が簡便であるため広く利用さ
れています。

締付軸力と締付トルクの計算

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112kgf/mm2
As : ボルトの有効断面積[mm2

計算例

軟鋼と軟鋼を六角穴付ボルトM6(強度区分12.9)で、油潤滑の状態で締付けるときの適正トルクと軸力を求めます。
・適正トルクは(2)式より                                     ・軸力Ffは(1)式より
 TfA=0.35k(1+1/Q)σy・As・d                              Ff=0.7×σy×As
    =0.35・0.17(1+1/1.4)112・20.1・0.6                         0.7×112×20.1
    =138[kgf・cm]                                         1576[kgf]

ボルトの表面処理と被締付物及びめねじ材質の組合せによるトルク係数

ボルト表面処理潤滑 トルク係数k 組合せ
被締付物の材質(a)-めねじ材質(b)
鋼ボルト黒色酸化皮膜油潤滑 0.145 SCM−FC FC−FC SUS−FC
0.155 S10C−FC SCM−S10C SCM−SCM FC−S10C FC−SCM
0.165 SCM−SUS FC−SUS AL−FC SUS−S10C SUS−SCM SUS−SUS
0.175 S10C−S10C S10C−SCM S10C−SUS AL−S10C AL−SCM
0.185 SCM−AL FC−AL AL−SUS
0.195 S10C−AL SUS−AL
0.215 AL−AL
鋼ボルト黒色酸化皮膜無潤滑 0.25 S10C−FC SCM−FC FC−FC
0.35 S10C−SCM SCM−SCM FC−S10C FC−SCM AL−FC
0.45 S10C−S10C SCM−S10C AL−S10C AL−SCM
0.55 SCM−AL FC−AL AL−AL

S10C:未調質軟鋼 SCM:調質鋼(35HRC) FC:鋳鉄(FC200) AL:アルミ SUS:ステンレス(SUS304)

締付係数Qの標準値

締付係数
Q
締付方法 表面状態 潤滑状態
ボルト ナット
1.25 トルクレンチ マンガン燐酸塩 無処理又は燐酸塩 油潤滑又はMoS2ペースト
1.4 トルクレンチ 無処理又は燐酸塩
トルク制限付きレンチ
1.6 インパクトレンチ
1.8 トルクレンチ 無処理又は燐酸塩 無処理 無潤滑
トルク制限付きレンチ

強度区分の表し方

初期締付力と締付トルク

ねじの呼び 有効断面積Asmm2 強度区分
12.9 10.9
降状荷重 初期締付力 締付トルク 降状荷重 初期締付力 締付トルク
kgf kgf kgf・cm kgf kgf kgf・cm
M 3×0.5 5.03 563 394 17 482 338 15
M 4×0.7 8.78 983 688 40 842 589 34
M 5×0.8 14.2 1590 1113 81 1362 953 69
M 6×1 20.1 2251 1576 138 1928 1349 118
M 8×1.25 36.6 4099 2869 334 3510 2457 286
M10×1.5 58 6496 4547 663 5562 3894 567
M12×1.75 84.3 9442 6609 1160 8084 5659 990
M14×2 115 12880 9016 1840 11029 7720 1580
M16×2 157 17584 12039 2870 15056 10539 2460
M18×2.5 192 21504 15053 3950 18413 12889 3380
M20×2.5 245 27440 19208 5600 23496 16447 4790
M22×2.5 303 33936 23755 7620 29058 20340 6520
M24×3 353 39536 27675 9680 33853 23697 8290
ねじの呼び 有効断面積Asmm2 強度区分
8.8 4.8
降状荷重 初期締付力 締付トルク 降状荷重 初期締付力 締付トルク
kgf kgf kgf・cm kgf kgf kgf・cm
M 3×0.5 5.03 328 230 10 175 122 5
M 4×0.7 8.78 573 401 23 305 213 12
M 5×0.8 14.2 927 649 47 493 345 25
M 6×1 20.1 1313 919 80 697 488 43
M 8×1.25 36.6 2390 1673 195 1270 889 104
M10×1.5 58 3787 2651 386 2013 1409 205
M12×1.75 84.3 5505 3853 674 2925 2048 358
M14×2 115 7510 5257 1070 3991 2793 570
M16×2 157 10252 7176 1670 5448 3814 889
M18×2.5 192 12922 9045 2370 6662 4664 1220
M20×2.5 245 16489 11542 3360 8502 5951 1730
M22×2.5 303 20392 14274 4580 10514 7360 2360
M24×3 353 23757 16630 5820 12249 8574 3000

(注)

  • 締付条件:トルクレンチ使用(表面油潤滑 トルク係数k=0.17 締付係数Q=1.4)
  • トルク係数は使用条件によって変わりますので、本表はおよその目安としてご利用ください。
  • 本表は株式会社極東製作所のカタログから抜粋して編集したものです。

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