ボルトトルク計算機

用途

メートルねじボルト（M3～M30）を強度区分と摩擦条件に合わせて締め付ける際の締付トルクT、その時の軸力（クランプ力）F、ねじ部引張応力σを一度に算出します。降伏に対する余裕も表示するので、トルクレンチの設定値決定や締結設計の確認に使えます。

主な式

軸力はF=σy×As×利用率、トルクはT=K×d×Fで計算します（dは呼び径mm、FはN、T·mmを1000で割りN·m）。引張応力はσ=F/Asです。トルク係数Kは摩擦に比例しK=μ/0.12×0.2で、μ=0.12のとき標準値0.2（μ=0.10で0.167、0.15で0.25、0.20で0.333）。σが降伏強度の90%を超えると降伏リスクとして警告します。

入力値

呼びMを選ぶとピッチPと有効断面積Asが自動入力されます（例：M8はP=1.25、As=36.6mm²）。強度区分は降伏強度σyを決めます（4.8=320、8.8=640、10.9=940、12.9=1100、A2-70ステンレス=450 MPa）。摩擦係数μは潤滑・めっき0.10、一般乾燥0.12、黒染め0.15、ステンレス無潤滑0.20から選びます。軸力利用率は降伏に対する使用割合で、通常50～75%が推奨されます。

計算例

M8ボルト、強度8.8（σy=640MPa）、As=36.6mm²、μ=0.12、利用率75%の場合、軸力F=640×36.6×0.75=17,568N（約1,791kgf）、K=0.12/0.12×0.2=0.2、トルクT=0.2×8×17,568/1000≈28.1N·m（約287kgf·cm）。引張応力σ=17,568/36.6=480MPaは降伏640MPaの75%で、90%基準（576MPa）未満のためOKと表示されます。

注意事項

ここで用いるトルク係数は簡略化した経験式（K=μ/0.12×0.2）で、座面摩擦とねじ面摩擦を分けるVDI 2230などの精密法とはやや異なります。実際の摩擦は表面状態・潤滑・再締結回数で大きく変わるため、結果は初期推定値とし、現場では校正済みトルクレンチを使い、重要な締結は角度法や軸力直接測定で補完してください。