ボルト締付けトルク計算

ボルトの呼び径、強度区分、摩擦係数から、目標軸力に必要な締付けトルクを T = K·F·d と VDI 2230 簡易式の 2 通りで求め、ボルト応力が耐力の何 % かを示します。図面にトルク指示のないボルトを締めるときに使います。

使い方

1. 「計算」タブで「ねじ」と「強度区分」を選びます。
2. 「求め方」で「耐力利用率から」「軸力を入力」「トルクを入力」のいずれかを選び、値を入力します。
3. 「ねじ部摩擦係数 µG」「座面摩擦係数 µK」「トルク係数 K（簡易式）」を潤滑状態に合わせて設定します。「代表値」ボタンでまとめて入力できます。
4. 2 つの方法の締付けトルク、軸力、相当応力、「耐力に対する比率」を比較するか、「トルク表」タブで M3〜M36 の一覧を見ます。

計算方法と補足

• 有効断面積 As = π/4 × ((d2 + d3)/2)²、強度は ISO 898-1:2013 表 3 の最小値です。T = K × F × d、VDI 2230: T = F × (0.159·P + 0.577·µG·d2 + µK·Dkm/2)、相当応力 σ_red = √(σ² + 3τ²)。
• 座面平均直径 Dkm の既定値は 1.3 × d です。座金やフランジ頭の場合は実際の値を入力してください。
• すべて推定値です。実際の軸力は摩擦のばらつきと工具誤差で ±20〜30 % 以上変わることがあります。図面や規格にトルク指示がある場合はそれが優先です。

よくある質問

M10 強度区分 8.8 のボルトの締付けトルクはいくらですか。

摩擦係数 0.12、耐力利用率 70 % のとき、VDI 2230 簡易式で約 43 N·m、簡易式（K = 0.2）で約 52 N·m になります。VDI 2230 の組付け予圧（ν = 90 %）では約 48 N·m です。

2 つの方法で値が違うのはなぜですか。

簡易式は摩擦とねじ形状を係数 K ひとつにまとめますが、VDI 2230 簡易式はリード、ねじ部摩擦、座面摩擦を別々に計算します。K = 0.2 は摩擦係数 0.14〜0.15 程度に相当します。

耐力利用率は何 % にすればよいですか。

VDI 2230 は相当応力基準で耐力の 90 % を組付け予圧とし、簡易計算では引張のみで 60〜75 % がよく使われます。このツールは 90 % を超えると警告します。

摩擦係数はどの値を入れればよいですか。

軽く油を塗った亜鉛めっき・黒色酸化処理ボルトは約 0.12、無潤滑の乾いた状態は 0.14〜0.20、二硫化モリブデンなどの潤滑剤を使う場合は 0.08〜0.10 程度です。