ボルトプレテンション計算機

ボルト予張力計算機は、締め付け時にボルトに適用される予張力（または予荷重）を推定するために設計されたツールです。予張力とは、 締付力 ボルトが特定のトルク値まで締め付けられると、ねじれが生じます。これは、ボルト接続の信頼性と安全性を確保する上で重要な要素です。ボルトの適切な予張力により、荷重がかかっても接合部がしっかりと固定され、振動による緩みが防止され、ボルト破損のリスクが最小限に抑えられます。

この計算機は、エンジニア、メカニック、技術者がボルト接合部の最適な予張力を決定するのに役立ち、 構造の 完全性を維持し、ジョイントの故障の可能性を減らします。

ボルト予張力計算の式

ボルトの予張力を計算するために使用される主な式は、関係する要因に応じて 2 つあります。

1. トルクの適用に基づく

ボルトの予張力 (F) は次の式を使用して計算できます。

F = (T * K) / d

どこ：

• F ボルトの予張力または予荷重です（ニュートンまたはポンドで測定）。
• T 適用されるトルク（ニュートンメートルまたはポンドフィート単位）です。
• K トルク係数はナット係数とも呼ばれ、ねじ山とボルトの頭またはナットの下の摩擦を考慮します。
• d ボルトの公称直径（メートルまたはインチ単位）です。

2. ボルトの強度に基づく

あるいは、必要な予張力がボルトの引張強度に基づいている場合は、次の式を使用できます。

F = 0.7 * A * σ_y

どこ：

• F プリテンション力（ニュートンまたはポンド単位）です。
• A ボルトの引張応力面積（平方ミリメートルまたは 平方インチ).
• σ_y ボルト材料の降伏強度（メガパスカル（MPa）または平方インチあたりの重量ポンド（psi））です。
• 要因 0.7 予張力がボルトの降伏強度の 70% を超えないようにし、塑性変形を回避するために使用されます。

主要用語の説明:

• プリテンション（F）: 締め付け時にボルトによって加えられる力で、ジョイントを締め付けます。
• トルク (T): ボルトを締め付けるためにボルトに加えられる回転力。
• Kファクター: 締め付け時の摩擦を考慮したトルク係数。
• 引張応力面積（A）: 荷重を支えるボルトの断面積。
• 降伏強度（σ_y）: ボルト材料が永久変形せずに耐えられる最大応力。

ボルトのプレテンションに関する一般的な参考表

以下に、一般的なボルトのサイズ、通常適用されるトルク、および標準ボルトの結果のプリテンション値を示す参照表を示します。

ボルトサイズ（メートル法）	適用トルク (Nm)	呼び径（mm）	プレテンション力 (N)
M8	25	8	3,125
M10	50	10	5,000
M12	85	12	7,083
M16	210	16	13,125

ボルトサイズ（インチ）	適用トルク (lb-ft)	公称直径（インチ）	プリテンション力（ポンド）
1/4″ -20	7	0.25	875
3/8″ -16	30	0.375	2,500
1/2″ -13	75	0.5	4,500
5/8″ -11	150	0.625	9,375

この表は、一般的なボルトのサイズと適用トルクに基づいて、予張力の簡単な見積もりを示しており、一般的なボルト接続に役立ちます。

ボルト予張力計算機の例

ボルト プリテンション 計算機の使用方法を理解するために、例を見てみましょう。

シナリオ：

適用トルクが 10 Nm、公称直径が 50 mm の M10 ボルトの予張力を決定する必要があります。K 係数は 0.2 と仮定します。

ステップ1： トルクベースの式を使用します。

F = (T * K) / d

ステップ2： 値を代入します。

F = (50 * 0.2) / 0.01
F=10,000N

したがって、このM10ボルトの予張力は 10,000ニュートン.

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