精密ナットの締付トルクとは？

ミスミの型式：PLNY20の精密ナット(M20)のCad-Data＆締付トルクを上手く確認できな
かったので、以下URL資料に基づき確認します。
止めねじの締め付けトルクが、ミスミの場合；最大締付トルク4.5N･mで、URLの場合；
締め付けトルク3N･mなので、同じ材質か、ミスミの物が焼入れ鋼を使用し、強度があるかの
何れかですが、URLの仕様にて以下の如く確認してみます。

M20×1.0(細目)、緩めトルクのための推奨締め付けトルク；18 Nm、摩擦係数；0.1程度の条件

? トルク18N･m×1000mm/m÷(有効径；19.35mm÷2)＝1860 N　（有効径に掛かる力）
? actan(1/(π×有効径；19.35mm))＝0.943° 　ねじ増力の計算
? actan(0.1)＝5.75°　 ねじ部摩擦角の計算
? tan(0.943°＋5.75°)＝0.117　　摩擦ロスを考慮した、ねじ増力係数
? 1860 N÷ねじ増力係数；0.117 ＝ 15,857 N ＝ 1,618 kg
が、ナット座面ロスを考慮しないナット軸方向の推力です。

ナット座面ロスは、座面外径；27mm、座面外径；20mm のURL条件では、
(15,857 N×摩擦係数0.1)×{[(27mm-20mm)÷2/3＋20mm]÷2}＝19,557N･m
と、締付トルクより大きくなり、締まっていないことになります。

これが、回答(7)のノワネさんの記載内容の一考察です。
それで、URLカタログには、
◆ 緩めトルクのための推奨締め付けトルク；18 Nm
◇ 緩めトルク；40 Nm
となっているように、リミッター付き等のトルクレンチにて、勢いよく廻して締めましょう。

また、最大アキシャル荷重；69,000 N(7,040kg)であり、?の結果も1,618 kgなので、
選定はギリ」で問題ないと思います。

皆様頑張って軸力の計算方法を紹介していますが質問の条件からはどう頑張っても必要軸力は求まりません。(回答(4)は論外過ぎ)

1トンのスラスト荷重という条件でネジが関わってくるのはオネジ谷部での剪断破壊強度です。
つまりネジ径とナット厚みが適正であるかどうかだけです。

計算は下記のスクリュープラグの強度を参照してください。
http://jp.misumi-ec.com/maker/misumi/mech/tech/boltstrength.html

締め付けトルクが関わるのは被締結体(今回はホルダ)に加わる角加速で生じるトルクに対する固定です。(要するに回転方向の固定)
下記不等式が成り立つように締め付け軸力を求め、締め付けトルクを逆算する必要が有ります。

締め付け軸力による摩擦(トルク) > 角加速度によるトルク

ちなみに
締め付け軸力による摩擦(トルク)=摩擦係数×軸力×座面平均半径÷2
角加速度によるトルク＝被締結体の慣性モーメント×最大角加速度
です。

極端な話回転方向の固定をキーで行ない、精密ナット自体の固定をセットスクリューで行えば、締め付けトルク0という使用法もあり得ます。
(普通はしませんが…)

以上からまずホルダに対し回転方向に発生しうるトルクを求めることが必要です。

追加：
> セットスクリューがあるので、通常のM20ボルトの標準的な締付トルク値ほど強いトルクは必要ないのでしょうか？

セットスクリューの有無に関係なく、リード角が小さい為に小さなトルクで大きな軸力になります。このため通常のナットと同じトルクをかければ過大軸力によってネジ山を損傷やカジリを引き起こします。

締付トルクの計算から求め、実際との整合を確認しておくのが良いでしょう。
計算については下記参照ください。

http://www.110.ne.jp/nejitech/ct1_003.html
http://www.110.ne.jp/nejitech/neji_techdoc_016_3.html

ねじ　軸力で検索すれば数値として設定すべき締め付けトルクは算出できるんではないでしょうか。（理屈云々置いといて計算式がある）
出てきた数値を元に（３）氏のような結論が導くことが出来ると思います。

間違っても（4）氏の回答を鵜呑みにしちゃとんでもないですよ。
どこから最大締め付けトルク4.5Nmとかでてくるんだか．．．。
（ありえないと思うけど緩み止めセットスクリューの締め付けトルク＝M20ナットの締め付けトルク？？？）
初っ端から自分勝手な数値設定で計算して選定が駄目とか無責任すぎるんではないでしょうか？

使用用途が不明のため、ミスミのカタログの PLNY20の精密ナット(M20) ；最大締付トルク4.5N･m

の条件から計算の一例を以下に紹介します。

ミスミのカタログの PLNY20の精密ナット(M20) は、URL資料から有効径；19.35mm

因って、トルク4.5N･mにて締付けると、摩擦係数を0.1程度で計算しますと、

精密ナット座面の締付トルク損失を考慮しなければ、軸方向に3964N程度の水力が働きます。

これは、405kg程度です。(何かが少しおかしい)

◆ トルク4.5N･m×1000mm/m÷(有効径；19.35mm÷2)＝465.12 N（有効径に掛かる力）

◆ actan(1/(π×有効径；19.35mm))＝0.943° ねじ増力の計算

◆ actan(0.1)＝5.75° ねじ部摩擦角の計算

◆ tan(0.943°＋5.75°)＝0.117　　摩擦ロスを考慮した、ねじ増力係数

◆ 465.12 N÷ねじ増力係数；0.117 ＝ 3960 N ＝ 405 kg

が、ナット座面ロスを考慮しないナット軸方向の推力です。

これで、1トン程掛かっても、ねじ部が伸び、微小隙間があきます。

これでは、振動等で比較的早い緩みの原因となるので、良い選定とは云えないでしょう。

通常のM20並目ナットは、ピッチ2.5mmでのねじ山であり、大きく剛性があり、ナットの厚み

も20mmのため、長期許容荷重でも4000kgありますが、

PLNY20の精密ナット(M20)ナットは、1.0mmの細目で、且つ厚みが10mmなので、

最大締付トルク；4.5N･m　⇒ ナット座面ロス考慮なしの推力 405 kg

としているので、ナットの選定があまりよろしくないし、最大締付トルク；4.5N･mで

締付けても、緩み易い状態になっていると感じます。

できれば、最大締付トルクで締付けをして、ナットの座面ロスを考慮し計算して、

軸力が1トン程×1.2以上は欲しいです。

多分、重心がねじの中心にないと想像しますし、できれば軸力が1トン程×1.5以上と

小生はしたいです。

小生の記載内容や、アプローチの仕方が、他の方と異なる場合が多いです。

これは、選択肢の一つとして、確認下さい。

この森は、3＋4＋5＝12を出すのではなく、12を求める式を出し、

質問者さんが、12の答えに合う式(回答やアドバイス)を選択するに似ております。

そして、(3＋4)＋5＝12の如く、括弧を付けたり、((1＋2)＋4)＋5＝12の如く噛み砕いたり

する手法が、質問者の力量に合う場合もあるので、質問者以外の方は、お静かに。