ボルトで締結するときの締付軸力および疲労限度 *1
- 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
- ボルトおよ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
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1098N/mm2{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） *2 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
- TfA
- ＝0.35k（1＋1/Q）σy・As・d
- ＝0.35・0.175（1＋1/1.4））1098・20.1・0.6
- ＝1390［N・cm］{142［kgf・cm］}
- 軸力Ffは（1）式より
- Ff
- ＝0.7×σy×As
- ＝0.7×1098×20.1
- ＝15449{［N］1576［kgf］}
ボルトの表面処理と被締付物およ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 | 無処理または燐酸塩 | 油潤滑またはMoS2ペースト |
| 1.4 | トルクレンチ | 無処理または燐酸塩 | ||
| 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 | 無処理または燐酸塩 | 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 *2
| ねじの呼び | 有効 断面積 As mm2 |
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 | ||
| N｛kgf｝ | N｛kgf｝ | N・cm ｛kgf・cm｝ |
N｛kgf｝ | N｛kgf｝ | N・cm ｛kgf・cm｝ |
||
| M3×0.5 | 5.03 | 5517{563} | 3861{394} | 167{17} | 4724{482} | 3312{338} | 147{15} |
| M4×0.7 | 8.78 | 9633{983} | 6742{688} | 392{40} | 8252{842} | 5772{589} | 333{34} |
| M5×0.8 | 14.2 | 15582{1590} | 10907{1113} | 794{81} | 13348{1362} | 9339{953} | 676{69} |
| M6×1 | 20.1 | 22060{2251} | 15445{1576} | 1352{138} | 18894{1928} | 13220{1349} | 1156{118} |
| M8×1.25 | 36.6 | 40170{4099} | 28116{2869} | 3273{334} | 34398{3510} | 24079{2457} | 2803{286} |
| M10×1.5 | 58 | 63661{6496} | 44561{4547} | 6497{663} | 54508{5562} | 38161{3894} | 5557{567} |
| M12×1.75 | 84.3 | 92532{9442} | 64768{6609} | 11368{1160} | 79223{8084} | 55458{5659} | 9702{990} |
| M14×2 | 115 | 126224{12880} | 88357{9016} | 18032{1840} | 108084{11029} | 75656{7720} | 15484{1580} |
| M16×2 | 157 | 172323{17584} | 120628{12309} | 28126{2870} | 147549{15056} | 103282{10539} | 24108{2460} |
| M18×2.5 | 192 | 210739{21504} | 147519{15053} | 38710{3950} | 180447{18413} | 126312{12889} | 33124{3380} |
| M20×2.5 | 245 | 268912{27440} | 188238{19208} | 54880{5600} | 230261{23496} | 161181{16447} | 46942{4790} |
| M22×2.5 | 303 | 332573{33936} | 232799{23755} | 74676{7620} | 284768{29058} | 199332{20340} | 63896{6520} |
| M24×3 | 353 | 387453{39536} | 271215{27675} | 94864{9680} | 331759{33853} | 232231{23697} | 81242{8290} |
| ねじの呼び | 有効 断面積 As mm2 |
強度区分 | ||
|---|---|---|---|---|
| 8.8 | ||||
| 降状荷重 | 初期締付力 | 締付トルク | ||
| N｛kgf｝ | N｛kgf｝ | N・cm ｛kgf・cm｝ |
||
| M3×0.5 | 5.03 | 3214{328} | 2254{230} | 98{10} |
| M4×0.7 | 8.78 | 5615{573} | 3930{401} | 225{23} |
| M5×0.8 | 14.2 | 9085{927} | 6360{649} | 461{47} |
| M6×1 | 20.1 | 12867{1313} | 9006{919} | 784{80} |
| M8×1.25 | 36.6 | 23422{2390} | 16395{1673} | 1911{195} |
| M10×1.5 | 58 | 37113{3787} | 25980{2651} | 3783{386} |
| M12×1.75 | 84.3 | 53949{5505} | 37759{3853} | 6605{674} |
| M14×2 | 115 | 73598{7510} | 51519{5257} | 10486{1070} |
| M16×2 | 157 | 100470{10252} | 70325{7176} | 16366{1670} |
| M18×2.5 | 192 | 126636{12922} | 88641{9045} | 23226{2370} |
| M20×2.5 | 245 | 161592{16489} | 113112{11542} | 32928{3360} |
| M22×2.5 | 303 | 199842{20392} | 139885{14274} | 44884{4580} |
| M24×3 | 353 | 232819{23757} | 162974{16630} | 57036{5820} |
注釈
