ねじ締付け管理方法
トルク法における軸力ばらつきの要因には、トルクのばらつきと摩擦係数のばらつきが存在する。これらが軸力に及ぼす影響は次の近似式で表される。ここで a {\displaystyle a} はトルクばらつき、 b {\displaystyle b} は摩擦係数のばらつきである。
Q ≒ 1 + a 1 − a 1 + b 1 − b {\displaystyle Q\fallingdotseq {\frac {1+a}{1-a}}{\frac {1+b}{1-b}}}
上式により、締付けトルクばらつき a {\displaystyle a} 、摩擦係数ばらつき b {\displaystyle b} 、両者の軸力ばらつきに対する影響度がほぼ等しいことが示される。締付けトルクばらつきの低減は比較的容易ではあるが、摩擦ばらつきの低減は困難で、これがトルク法における最大の課題と言える。また仮に、 a = {\displaystyle a=} 0.1、 b = {\displaystyle b=} 0.3とすると、締付け係数 Q {\displaystyle Q} は2を超えることになるが、これがトルク法使用時の標準的な状態である。 一方、締付けトルク・摩擦係数、両者に対し適切な対策をとることにより、締付け係数を1.25まで低減できたとするデータも存在する。
トルク勾配法は、回転角法におけるスナッグトルクばらつきの影響を排除しようと生み出されたもので、回転角( θ {\displaystyle \theta } )と締付けトルク( T {\displaystyle T} )の勾配( d T / d θ {\displaystyle dT/d\theta } )を測定しながら締付ける方法である。トルク勾配法は降伏締付け(軸力と降伏応力が一致するよう締付ける方法)を行う際用いられることが多い。
トルク勾配はスナッグトルクに達するまで上昇し、スナッグトルクで最大値( ( d T / d θ ) m a x {\displaystyle (dT/d\theta )_{max}} )に達する。その後降伏点付近まで安定し、降伏点付近から下降を始める。下降開始後、トルク勾配が最大値の1/2 - 1/3に達した所を目標点とする。
この方法はトルク勾配を測定しながら作業することから、専用器具が必要、工数の増加といった欠点がある一方で、塑性回転角法並に軸力が安定する(締付け係数 Q = 1.2 {\displaystyle Q=1.2} )、塑性回転角法に比べねじの再使用性の問題が少ない、といった利点を有する。