Bolt Torque Calculator

Calculate bolt tightening torque, clamp force, and tensile stress by strength class.

Bolt Spec

Size (M)

Pitch P (mm)

Stress Area As (mm²)

Fastening Condition

Strength Class

Friction Coeff μ

Proof Load % (%)

※ Formula: T = K × d × F (K = torque coeff). Typical K ≈ 0.2 (dry), 0.15~0.18 (lubricated). Clamp force F = σy × As × utilization. Use calibrated torque wrench for actual fastening.

用途

對公制螺栓（M3~M30）依選定的強度等級與摩擦條件鎖緊時，一次給出所需鎖緊扭矩T、由此產生的夾緊力F以及螺紋部分的拉應力σ，並標註相對降伏的餘量，可用於設定扭力扳手數值或校核連接設計。

主要公式

夾緊力為F=σy×As×利用率，扭矩為T=K×d×F（d為公稱直徑mm，F為N，T·mm除以1000得N·m）。拉應力為σ=F/As。扭矩係數K與摩擦成正比，K=μ/0.12×0.2，故μ=0.12時為標準值0.2（μ=0.10為0.167，0.15為0.25，0.20為0.333）。當σ超過降伏強度的90%時給出降伏風險警告。

輸入值

選擇公稱尺寸M會自動填入螺距P與有效截面積As（例如M8為P=1.25，As=36.6mm²）。強度等級決定降伏強度σy（4.8=320，8.8=640，10.9=940，12.9=1100，A2-70不鏽鋼=450 MPa）。摩擦係數μ可選潤滑/鍍層0.10、一般乾燥0.12、發黑0.15、不鏽鋼無潤滑0.20。利用率為相對降伏的使用比例，通常取50~75%。

計算範例

對M8螺栓、等級8.8（σy=640MPa）、As=36.6mm²、μ=0.12、利用率75%：夾緊力F=640×36.6×0.75=17,568N（約1,791kgf），K=0.12/0.12×0.2=0.2，扭矩T=0.2×8×17,568/1000≈28.1N·m（約287kgf·cm）。拉應力σ=17,568/36.6=480MPa，為降伏640MPa的75%，低於90%閾值（576MPa），故顯示OK。

注意事項

此處使用的扭矩係數為簡化經驗式（K=μ/0.12×0.2），與區分支承面摩擦和螺紋面摩擦的VDI 2230等精密方法略有差異。實際摩擦隨表面狀態、潤滑及重複裝配次數大幅變化，故應將結果視為初步估值：現場使用經校準的扭力扳手，重要連接以轉角法或直接量測夾緊力加以補充。