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ボルト締付けトルク・軸力換算(簡易)
締付けトルク・ボルト呼び径・トルク係数から、トルク係数法(T = K × F × d)によりおおよその軸力を換算する、または目標軸力からおおよその締付けトルクを換算する簡易ページです。
用途
締付けトルクからおおよその軸力を換算する、または目標軸力からおおよその締付けトルクを換算するために使用します。初期検討、計算確認、単位確認を目的とした簡易計算であり、重要締結の最終設計値を単独で決定するものではありません。
対象範囲
対象:トルク係数法(T = K × F × d)による、締付けトルクと軸力の概算相互換算。メートル系ねじ。利用者がトルク係数Kを指定できる条件。
対象外:強度区分からの許容軸力算定、ボルト応力の合否判定、ねじ山のせん断・ストリッピング評価、座面陥没、外力と接合体剛性、疲労、ゆるみ、温度影響、ガスケット・フランジ設計、締付けばらつきの統計評価、工具精度補正、摩擦係数μからKへの自動換算、VDI 2230相当の精密計算は、本計算では扱いません。
使用式
トルク係数(nut factor)法による、締付けトルクT・軸力F・ボルト呼び径d・トルク係数Kの関係は次のとおりです。
T = K × F × d
締付けトルクから軸力を求める場合:
F = T / (K × d)
目標軸力から締付けトルクを求める場合:
T = K × F × d
内部の計算単位はトルクN·mm、軸力N、呼び径mmに固定しています。トルクをN·mで入力した場合はT(N·mm) = T(N·m) × 1000、軸力をkNで入力した場合はF(N) = F(kN) × 1000として換算してから計算します。
計算例
例A:締付けトルクT = 20 N·m、呼び径d = 10 mm、トルク係数K = 0.2の場合:
1. 単位換算:T = 20 N·m × 1000 = 20000 N·mm
2. 式へ代入:F = 20000 / (0.2 × 10)
3. 推定軸力:F = 10000 N ≈ 10.00 kN
例B:目標軸力F = 25 kN、呼び径d = 12 mm、トルク係数K = 0.18の場合:
1. 単位換算:F = 25 kN × 1000 = 25000 N
2. 式へ代入:T = 0.18 × 25000 × 12
3. 締付けトルク:T = 54000 N·mm ≈ 54.00 N·m
K=0.2は、この計算例および東日製作所の標準締付けトルクT系列の前提値に基づく初期値であり、一般的な推奨値ではありません。実際のトルク係数は表面処理、潤滑、座面状態、ねじ状態等により変化するため、用途・メーカー資料に基づいて判断してください。
結果の読み方
本計算の結果は、指定したトルク係数Kのもとでの概算値です。トルク係数Kは実際の摩擦条件によって変化するため、同じ締付けトルクを与えても実際に得られる軸力にはばらつきが生じます。結果を採用する前に、対象ボルト・座面・潤滑条件に近いトルク係数の妥当性を確認してください。
設計上の注意
トルク係数Kは経験的係数:Kは摩擦条件をまとめた経験的係数であり、表面処理、潤滑、ねじ・座面状態などにより大きく変化します。
締付けトルクの多くは摩擦に費やされる:技術文献では、締付けトルクのうちボルトの軸力発生に寄与するのは1割程度で、残りはねじ面および座面の摩擦に費やされるという分析例が示されています(条件により変化します)。
軸力のばらつき:同じ締付けトルクを与えても、実際に得られる軸力にはばらつきが生じます。
K=0.2は初期値:K=0.2は計算例用の初期値であり、一般推奨値ではありません。
本計算が評価していない要因:トルクレンチの精度、締付け手順、ボルトの再使用、締付け速度、表面状態等の影響は、本計算では評価していません。
重要締結での確認:重要な締結では、JIS B 1083、JIS B 1084(ISO 16047対応)、VDI 2230、メーカー仕様、または実機の締付け試験・軸力測定等により確認してください。降伏点締付け、回転角法、張力管理等は本計算のトルク法とは異なる管理方式です。
単独使用の禁止:本計算結果を、安全上重要な部位の最終設計値として単独で使用しないでください。
適用できない条件
- 強度区分からの許容軸力算定ボルトの強度区分から許容軸力を自動的に算出する機能は本ページにはありません。
- ボルト応力の合否判定引張応力・せん断応力が許容値内かどうかの判定は行いません。
- ねじ山のせん断・ストリッピング評価ねじ山のせん断強度・かじり等の評価は扱いません。
- 座面陥没・接合体剛性座面の陥没や、外力と接合体剛性を考慮した必要軸力の算定は扱いません。
- 疲労・ゆるみ・温度影響繰返し荷重下の疲労、ゆるみ、温度による軸力変化の評価は扱いません。
- ガスケット・フランジ設計ガスケットの締付け特性やフランジ設計に関する評価は扱いません。
- VDI 2230相当の精密計算締結体剛性・弾性率等を考慮した精密なボルト締結設計には使用できません。
最終確認事項
最終確認日:2026-07-26 最終改定日:2026-07-26
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