볼트 체결력(Clamp Load)과 체결 토크(Torque) 계산

볼트 체결 토크(Tightening Torque)는 아래 식과 같다.

 

(식 1) 체결 토크, T (N-m) = k * D * F

 

여기서,

 D : 공칭 볼트 직경 (mm)

 F : 볼트 체결력 (N)

 k : 마찰계수 상수

 

D와 F는 아래 볼트 규격에 따른 체결력 표를 사용한다. 볼트강도 별로 체결력 기준(대한볼트 자료 참조)을 적용할 수 있는데, 사용하는 볼트의 제조사나 품질에 따른 변수를 고려하여 설정하기 바란다.

여기서, 체결력(Clamp Load)은 볼트조립시 부품과 볼트면이 닿은 후 힘을 더 가하면 볼트에 인장력이 걸리고 그반작용에 의해 볼트는 상대부품을 잡아주는데 이 때의 힘으로 정의된다. 

마찰계수 상수의 경우 일반적으로, steel 상태 0.2, 아연도금 표면 0.2, 카드뮴 도금 0.16, 윤활상태 0.16-0.17을 적용한다.

 

표 1. 볼트규격에 따른 체결력(Clamp Load)

 

체결 토크(Tightening Torque) 계산

볼트 체결력(Clamp Load), F (N) :

공칭 볼트 직경, D (mm) :

마찰계수 상수, k :

     

볼트 체결 토크, T (N-m) :

볼트 체결 토크, T (kgf-cm) :

 

체결력 입력시 단위변환(1kgf = 9.80665 N) 후 입력한다.  체결 토크는 1 N-m = 10.197162 kgf-cm 로 계산하였다.

위에서 계산한 체결 토크 적용시, 체결 부품의 표면조도, 볼트의 표면처리 상태, 체결부위 환경 등의 변수를 고려하기 바란다.