ファスナーを信頼性と回復力のあるものにするものの中心にあるのは、トルクの概念です。トルクは単なる回転力の尺度ではありません。これは、これらの小さいながらも強力な部品がまとめたコンポーネントと機械を確実に保つための鍵です。
以下に、ファスナートルクの計算の背後にある科学を見てみましょう。うまくいけば、アプリケーションを固定する際に、より良いパフォーマンス、安全性、信頼性を達成する方法についての洞察を提供できることを願っています。
トルクの理解
トルクは、ボルト張りの関節の一部としてナット、ボルト、またはネジを回すために使用される回転力です。ニュートンメーター(nm)で測定されたトルクがメートル単位で、1フィートあたりのポンド(lb\/ft)がインチ単位で測定されます。
トルクと張力の関係
トルクは、別の測定と密接に関連しています:張力、または緊張。実際、1つは他方に言及せずに議論されることはめったにありません。
トルクと張力の関係は単純です:トルクが増加すると、関節の張力が増加します。ファスナーを回すために使用する力が多いほど、ボルト張りのジョイントがよりタイトになります。
ファスナートルクが重要なのはなぜですか?
トルクは、ファスナーの世界で重要な測定です。あなたのアプリケーションに注意を払い、正しいことをすることが重要です。なぜ?
急なボルトは必要以上に緩くなり、必要な限り多くのクランプ力を提供することはできません。過剰なボルトが変形する可能性があります - スレッドストリッピング、ヘッドが飛び出すなど - または壊れます。その最後のビットは、タイトがより良いと多くの人が信じているため、覚えておくべき重要です。それは必ずしもそうではありません。
トルクの計算に影響する要因
トルクと張力の関係、したがって適切な量のトルクの関係に影響する最も重要な要因は摩擦です。次のことを含む、ボルト張りのジョイントの摩擦量に影響を与える可能性のあるいくつかの要因があります。
粗いスレッドとファインスレッド - 細かいスレッドは、粗いスレッドよりも摩擦が多くなります。
スレッドフィットのクラス - より緊密なフィット感のあるスレッドシステムは、ゆるいフィット感のあるものよりも摩擦が多くなります。たとえば、3a\/3bは2a\/2bよりも密集しているため、3a\/3bの摩擦が増えます。
材料とグレード - 使用される材料の種類とそれがどれほど硬いかは、摩擦に影響を与えます。
コーティング - 異なるファスナーコーティングは、摩擦に大きな影響を与えます。
ベアリング表面条件 - 表面積の量、およびそれがどれほど粗いかは、摩擦に影響します。
潤滑 - 異なる潤滑剤も摩擦に大きな影響を与えます。
ファスナートルクを計算する方法
ファスナートルクを計算するには、数学的な式と物理テストを使用して、いくつかの方法があります。
ファスナートルクフォーミュラ
式t=kdpは、ファスナートルク計算を推定するために使用されます。
Newton-Meters(nm)のT =トルク
k =摩擦係数
d =ミリメートル単位のファスナーの直径(mm)
p =キロネフトンでの望ましい張力(kn)
トルク張力テスト
ファスナートルクを計算するには、トルク張力テストを実行できます。トルク張力テストとは、ボルト張りのジョイントが指定された張力を達成するために必要な入力トルクの測定です。
典型的なテストのセットアップは、下の写真に示されています。これは、テストボルト、テストワッシャー、およびスキッドモアと呼ばれるテストフィクスチャにゆるく取り付けられたテストナットで構成されています。テストフィクスチャには、関節の張力の量を測定できる荷重セルが含まれています。

プリセットの量の張力に達するまで、ナットはゆっくりと回転します。ジョイントが締められると、このアクションはボルトを伸ばし、ジョイントにクランプ荷重を作成します(この場合はスキッドモア)。ナットを希望の張力に回転させるために必要なトルクの量が測定されます。
関連するファスナー仕様
ファスナートルクに関しては、USCAR {11-2とISO 16047の2つの業界仕様があります。
uscar 11-2「ファスナー仕上げの摩擦特性を測定する目的で、サロゲートネジに適用されるファスナー仕上げのトルク張力関係を決定するためのテスト方法を提供します。」これは、Chrysler、Ford、およびGeneral Motorsの従業員のブレンドである米国自動車研究評議会(USCAR)によって開発され、維持されている基準です。
ISO 16047「ねじれたファスナーと関連部品でトルク\/クランプフォーステストを実行する条件を指定します。」

