볼트 체결 토크·축력 계산기

볼트 체결 토크·축력 계산기란?

볼트를 조일 때 정말 중요한 건 토크가 아니라 볼트가 부품을 누르는 힘, 즉 축력입니다. 그런데 현장에서 직접 잴 수 있는 건 토크라서, 토크와 축력의 관계식 T = K·D·F로 축력을 추정합니다. 여기서 K(토크 계수)는 나사면과 머리 밑 마찰에 따라 크게 달라지기 때문에, 같은 토크로 조여도 도금·윤활 상태가 바뀌면 축력이 수십 퍼센트씩 차이 날 수 있습니다.

계산 공식

계산 예시

M8 볼트를 K = 0.20 조건에서 25 N·m로 조이면 축력은 25 ÷ (0.20 × 0.008) = 15,625 N(약 1.6톤)입니다. 유효단면적 36.6 mm²로 나누면 응력 427 MPa로, 강도 구분 8.8 볼트 항복강도(640 MPa)의 약 67%입니다. 보통 항복강도의 60~70% 수준을 목표 축력으로 많이 잡습니다.

미터 보통나사 유효단면적과 K=0.2일 때 토크 예시 (8.8, 항복강도 70% 축력)

설계 참고용 계산값. 실제 체결 토크는 도면·사양서를 따르세요.

주의할 점

• 같은 토크라도 윤활유를 바르면 K가 작아져 축력이 커집니다. 도면 토크가 건조 조건인지 윤활 조건인지 확인하세요.
• 토크 렌치 정밀도와 K값 산포 때문에 토크법의 축력 산포는 보통 ±25~30%로 봅니다.
• 플라스틱 부품·탭핑 스크루는 이 식보다 체결 토크·파괴 토크 시험으로 관리하는 경우가 많습니다.
• 풀림 문제는 축력 부족, 접촉면 함몰(침하), 진동이 원인인 경우가 많습니다.

자주 묻는 질문

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