計算パラメータ

ISO 898、ASME B1.1、VDI 2230に基づく









計算結果

推奨トルク:
—
目標プリロード力:
—
摩擦係数（k係数）:
—
最小最大トルク範囲:
—

締め付けガイドライン:

ステップ1: ぴったり合うまで手で締めます
ステップ2: 最終トルク30%を適用する
ステップ3: 最終トルク70%を適用
ステップ4: スムーズな動作で100%の最終トルクを適用します

計算機の仕組み

参照標準

国際規格:

  • VDI 2230:2015 – 高応力ボルト接合部の体系的な計算
  • ISO 898-1 – 締結具の機械的特性 – ボルト、ねじ、スタッド
  • ASME B1.1 – ユニファイドインチねじ
  • DIN 946 – ねじ締結部品のトルクと予圧の関係
  • ECSS-E-HB-32-23A – ねじ締結部品ハンドブック（ESA）

基本的なトルクの公式

必要な締め付けトルクは次のように計算されます。

T = k × F × d

どこだ？

  • T — 締め付けトルク（N·m）
  • k — トルク係数（通常0.15～0.25）
  • F — 希望する予圧力（N）
  • d — 公称ボルト径（m）

予圧力計算

プリロード力は次のように決まります。

F = σ_y × A_s × 使用率

どこだ？

  • σ_y — ボルト材料の降伏強度（MPa）
  • として — 引張応力面積（mm²）
  • 利用 — 使用される降伏強度の割合

K係数（トルク係数）

k係数は、ねじと軸受表面の摩擦に依存します。

  • 乾燥/無潤滑: k = 0.20-0.25
  • 軽く油を塗ったもの： k = 0.15-0.18
  • 二硫化モリブデン: k = 0.10-0.12
  • PTFEコーティング: k = 0.08-0.10

ボルトの強度クラス

メートル法のボルトクラスは引張強度と降伏強度を示します。

  • クラス8.8: 引張強度800 MPa、降伏強度640 MPa
  • クラス 10.9: 1000 MPa引張、900 MPa降伏
  • クラス 12.9: 1200 MPa 引張強度、1080 MPa 降伏強度

重要な考慮事項

  • 常に校正されたトルクツールを使用する
  • 組み立て前にねじ山を清掃する
  • 重要な関節には段階的にトルクをかける
  • 軟質関節におけるトルク緩和を考慮する
  • ロックナットの支配的なトルクを考慮する
  • 必要に応じて、最初の調整後に再度トルクをかけてください。

安全係数

  • 静的荷重: 75-85%の典型的な収量
  • 動的荷重: 50～65%の収量を推奨
  • 重要な安全性: 追加の分析が必要
  • 再利用されたボルト: トルクを10-20%減らす

使用例と値の選択ガイド

例1：ポンプフランジ接続

シナリオ： カップリングガードを使用してポンプをモーターに接続する

  • ボルトサイズ: M12
  • 学年： 8.8
  • 潤滑: 軽く油を塗った
  • プリロード: 75%（標準）
  • ジョイントタイプ: 硬い（鋼対鋼）
  • 方法： 手動トルクレンチ
  • 結果： 78 N·m (58 フィートポンド)
  • 注： 十字形に締める
例2：圧力容器フランジ

シナリオ： スパイラルガスケット付き高圧蒸気ライン

  • ボルトサイズ: M20
  • 学年： 10.9
  • 潤滑: 二硫化モリブデン
  • プリロード: 85%（高性能）
  • ジョイントタイプ: ソフト（ガスケット付き）
  • 方法： 油圧テンショナー
  • 結果： 340 N·m (251 フィートポンド)
  • 致命的： ASME PCC-1の手順に従う
例3：エンジンヘッドボルト

シナリオ： 自動車エンジンシリンダーヘッドアセンブリ

  • ボルトサイズ: M10
  • 学年： 12.9
  • 潤滑: エンジンオイル
  • プリロード: 90%（最大）
  • ジョイントタイプ: タップ穴
  • 方法： トルク + 角度
  • 結果： 65 N·m + 90°回転
  • 注： トルク対降伏点アプリケーション

価値観の選択方法

ボルトグレードの選択
  • 4.6年生/2年生:
    • 重要でないアプリケーション
    • 軽負荷のみ
    • 低コストのオプション
  • 8.8年生/5年生:
    • 一般工学
    • 最も一般的な選択肢
    • 優れた強度とコストの比率
  • 10.9年生/8年生:
    • 高強度アプリケーション
    • 動的荷重
    • ボルト数を削減可能
  • クラス 12.9:
    • 最大強度
    • 重要なアプリケーション
    • 特別な取り扱いが必要
潤滑剤の選択
  • 乾燥（k=0.20）: 結果に一貫性がないため、可能であれば避けてください
  • 軽油（k=0.15）： 標準的な選択、一貫性
  • モリペースト（k=0.10）： 高荷重、ステンレス鋼
  • PTFE（k=0.08）： 最も低い摩擦、正確なプリロード
  • 固着防止剤: メーカー指定のk係数を使用する
プリロード選択ガイド
  • 50% 収量:
    • 振動機器
    • 頻繁な分解
    • アルミニウム部品
  • 75% 収量:
    • 標準的な静的ジョイント
    • 鉄骨組立品
    • ほとんどのアプリケーション
  • 85-90% 収量:
    • 重要な関節
    • 関節分離は許可されません
    • エンジニアリングアプリケーションのみ
ジョイントタイプの考慮事項
  • ハードジョイント:
    • 金属同士の接触
    • 最小限のリラクゼーション
    • 標準トルク値が適用される
  • ソフトジョイント:
    • ガスケット、Oリングあり
    • 10-20%の緩和を期待
    • 再締め付けが必要な場合があります
  • タップ穴:
    • ねじのかみ合いを確認（2×D最小）
    • 底値に注意
    • アルミニウム用のヘリコイルを検討
締め付け順序
  • 4ボルトパターン: クロスパターン（1-3-2-4）
  • 6ボルトパターン: 星模様
  • 円形フランジ: 180°反対、そして90°
  • 複数パス: 30% → 70% → 100% → 検証
  • 大きなフランジ： ASME PCC-1レガシーメソッドを使用する