超音波ボルト軸力計「締め付けトルクと軸力の関係」のご説明

技術資料

3.締め付けトルクと軸力の関係

締め付けトルクとは

トルクとは、ボルトをまわす力のことです。

トルクとは、ボルトをまわす力のことで、以下の式で表されます。

   T(トルク)=L(長さ)×F(力)

トルク管理の特徴は、ある程度の締め付け精度を犠牲にする代わりに、簡便に締め付け管理ができる点にあります。

左の式は、締め付けトルクと軸力の関係を表した式です。
締め付けトルクは、ターゲットとする軸力値、ボルト諸元、ボルトの摩擦係数により決定されます。

日頃何気なく使用しているトルクも、実は軸力を元に計算された値なのです。

締め付けトルクと摩擦係数、軸力の関係

締め付けトルクの精度をどれだけ上げても、軸力のばらつきはなくなりません。

トルクの精度をどれだけ上げても、軸力のばらつきはなくなりません。その理由は、摩擦係数です。

締め付けトルクのうち、9割程度は摩擦により吸収され、実際の軸力となるのは、残りの1割程度です。

しかも、この摩擦係数は、一定ではありません。
つまり、トルクの精度をどれだけ上げても、得られる軸力は摩擦係数次第で、軸力のばらつきを無くすことはできません。

トルクでの締め付けは、摩擦係数の変動により、±20%~30%の軸力のばらつきが発生すると言われています。

上のグラフは、超音波ボルト軸力計とトルクレンチの精度を、ロードセル(荷重計)を用いて調べたものです。
超音波ボルト軸力計のばらつきは、非常に小さいことが分かります。
対して、トルクレンチはやや大きなばらつきが発生しています。

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