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ねじの軸力及び締め付けトルクについて
2023/10/18 06:28
- ねじ（ボルト）の軸力・締め付けトルクについての質問です。
- 質問者の会社では、軸力からトルク値を出す計算式が社内標準として使われていますが、質問者が持っている本では別の計算式が記載されています。
- 質問者が疑問に思っているのは、自分が持っている本の計算式と社内の標準計算式が同じものなのか、そしてどちらを使うべきなのかです。
ねじの 軸力 及び 締め付けトルクについて
2010/05/01 19:41
ねじ（ボルト）の 軸力・締め付けトルクについてご教授下さい。
私の会社の社内標準では軸力からトルク値を出す場合の公式は
[T=k・d・Ft]・・・? となっています。
ですが，私が持っている本では
[T = F/２(d2･μs/cosα + P/π + dw･μw)]・・・?と記されています。
素人である私が考えるには，
?の公式にある K（トルク係数）を求める計算式を
展開して１つの式にまとめると?の式になる。と思うのですが
この解釈で宜しいのでしょうか？
因みに?の式は
締結の原理と設計/山本 晃 という本から。
?の式は
ねじ締結概論/酒井 智次 という本に載っていました。
こういう場合、自分が持っている本で計算するより，
社内標準となっている計算式で設計するのが当たり前なのでしょうか？
また，酒井 智次さんの本は持っているのですが，
山本 晃さんの本も買うべきでしょうか？
宜しくお願い致します。
回答 （12件中 6～10件目)
回答（5）さん
せっかく卓越したご経験をお持ちなのですから、
レスも返ってこないような何年も前の塩漬けに
なった質問ではなく、最新のスレッドへご回答
されては如何なものかと
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この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
毎回思うのですが、何を知りたくての投稿ですか。
具体的に記載してもらうとありがたいです。
締め付けトルクVS軸力
御社の事業内容、企業規模判りませんが
歪ゲージ等々で測定しﾃﾞｰﾀ取得できませんか。
Boltの伸びから軸力を測定できる（多分）機器もあります。
関連項目としては
Bolt材料、座面の、ネジ部の潤滑の有無
締め付けトルク機器は何？
参考までですが応力緩和測定用のBoltの場合
熱処理後、引っ張りVS伸びを繰り返し測定しOK品を選別してるとの事です。
４～１２Tの引っ張り強度別のクラス分けはご存知ですか。
長文になりますのでここで締めます。
軸力の保証が出来るという考え方、説明では如何でしょうか。
?の書籍持ってますが歪ゲージ利用後は見てません。
締め切られていませんので、ご参考まで記述いたします。65歳 40年ポンプ設計者でした。ねじは必ずと言っていいほど、使用していました。検討を要するときは、?を使用していました。山本先生のS49発行 総ｐ154￥750を今でも参照しています。社内規格はKを採用し 許容負荷外力を定めていましたので、容易に選定していました。検討は締め付け三角形でしています。山本先生P53、P102、Φ、Kcの計算は適用に困窮します。
ねじの計算は、容易ではありません。まず負荷の算定が困難です。締め付けの大半は摩擦で軸力効率が小さい。組み立てに至っては、締め忘れは最悪です。しかし、ねじの脱落や破損は、人命に関わリます。山本先生の原理と設計は2007発行￥4410 価格/給料は同程度。 小生は、図書館借用ですが、手元にあれば、時間を稼げます。”本の価値は、1頁でも利用したなら、それをご自身で記述したなら、どれだけの時間を要しますか？”で価値が判定されると仰る方がおられました。小生は現在、今ボケ防止に山本先生の”理論と計算”のP128をEXCELに入力して楽しんでいます。購入は、”ねじ”は、皆さんが使用されますので、共通の話題に参加出来ると、気持ちが良く健康でいられるかと存じます。10人と色です。ご自身が判断されることです。ご参考になれば幸いです。
>?の公式にある K（トルク係数）を求める計算式を展開して１つの式にまと
めると?の式になる。
そのとおりだと思います。
ねじは材料と呼び寸法を決めれば，形状は規格の数値で決まっています。
したがって，ねじ面の摩擦と座面の摩擦の係数の選び方で，Kの値が決まりま
す。社内の基準値は平均的な使用条件を想定して決められているはずですか
ら，その計算式を用いるのがよいと思いますが，設計上特殊な条件を想定す
る場合があると思いますので，適用区分を把握しておく必要があります。
ねじ材料の組み合わせなどにはとくに注意が必要です。
回答（2）さんのようにカタログ数値で確認するのも一つの方法です。
いずれにしろ，社内基準における摩擦の係数の選び方(数値)を把握しておく
と良いと思います。
回答（２）の者です。
何か勘違いを貴殿はしているようです。
私も "ただとまればいいだけ" という箇所については、カタログ値（社内標準）で
きまっている締め付けトルク値を使用しています。
ですが，設計がシビアとなる箇所については、きちんと数値の計算を出して客先に提出し、
承認して貰わないといけない決まりとなっており苦労しています、の内容ですが、
↓
締付トルクとその軸力は、カタログに記述されていますから、その数値を基に設計します。
軸力は、"保証荷重応力"での計算値であったり、"最小引張破断荷重"での計算であったり、
等々野なので注意は必要ですが、その用語を確認しルールをマスターすれば簡単に軸力は
把握可能ですし、客先提出用の作製も充分可能です。
蛇足ですが、鉄鋼のねじのサイズは同じでも、硬度（引張強さ）が変わる事により軸力も
変わる事（ねじの強度区分）は知っていますか？
ステンレスも同様ですが、ステンレスは熱処理の他に、防錆を維持するため加工硬化で
硬度を上げるSUS304やSUS316もあります。（熱処理はSUS440等ですが…）
以上、締付トルクと軸力の関係資料（表）は、回答（２）のURLでも確認できます。
ですが、他の参考URLも記しておきますから、確認下さい。
今回新しく回答したのは、URL紹介欄活用が半分目的でした。
（URLの中の他の項目も確認できる処は確認下さいな！！きっと役に立ちますよ！！）
締付トルク ⇒ 軸力 計算を厳密にすると、摩擦係数設定で迷う事になります。
ねじにグリース等を塗って締め付けると、極端な記述をすれば規定締付トルクで、
ねじが破断する事になります。
要するに、
＊ 摩擦係数を小さくみると軸力が増加するので締付トルクは高く設定できない
＊ 摩擦係数を大きくみると軸力が減少するので締付トルクを高く設定したくなる
ジレンマに陥る事になります。
ですから、貴社の社内標準の締付トルクと最小引張破断荷重（軸力）を確認して、
Kはトルク係数と呼ばれるもので,メッキ・油等が関係しますが,大体0.15-0.2のあたり
となっているか、又はいくらに設定しているかを確認し、強度区分等に反映する事が
望ましいと考えます。
