Безплатен инженерен инструмент
Калкулатор за въртящ момент на затягане на болтове
Изчислете необходимия въртящ момент за постигане на подходяща сила на предварително натягане на болта. Поддържа метрични резби с груба & фина стъпка, имперски UNC и множество условия на смазване.
Този калкулатор е разработен и проверен от инженерния екип на Vibromera, производител на преносимите уреди за балансиране Balanset.
Резултати
- 1Затегнете ръчно всички болтове, докато прилепнал
- 2Затегнете до — (30% въртящ момент) по шаблон
- 3Затегнете до — (70% въртящ момент) по шаблон
- 4Затегнете до — (100% въртящ момент) — плавно движение
Формула за изчисляване на въртящия момент
Необходимият въртящ момент на затягане се изчислява по опростения метод на VDI 2230 с коефициент на гайката:
- Т — въртящ момент на затягане (N·m)
- K — коефициент на въртящ момент / коефициент на гайка (0,10–0,25)
- F - целева сила на предварително натоварване (N)
- г — номинален диаметър на болта (м)
Сила на предварително натоварване
- S — основа на якостта: Рп (добив) или СП (условна граница на провлачане)
- As — площ на опънно напрежение (mm²)
- η - коефициент на използване (0,50-0,90)
Уравнение на Келерман-Клайн
Референтен K-фактор
| Състояние на повърхността | К-фактор | Бележки |
|---|---|---|
| Сухо | 0,20–0,25 | Високо разсейване |
| Леко масло | 0,14–0,18 | Най-често срещани |
| MoS₂ | 0,10–0,12 | Високи натоварвания, неръждаема стомана |
| ПТФЕ | 0,08–0,10 | Внимание: превишаване на въртящия момент |
| Поцинкован | 0,17–0,20 | Зависи от покритието |
| Против захващане | 0,11–0,13 | Висока температура |
| Восъчна лепенка | 0,09–0,11 | OEM за автомобили |
Класове на свойства на болтовете (ISO 898-1)
| Клас | Rm | Rp | Sp | Прилагане |
|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | 225 | Некритично |
| 5.6 | 500 | 300 | 280 | Обща информация |
| 8.8 | 800 | 640 | 580/600 | Стандартна структурна |
| 10.9 | 1040 | 940 | 830 | Висока якост |
| 12.9 | 1220 | 1100 | 970 | Критично, максимално натоварване |
Практически примери
K=0,16, F=640×84,3×0,75=40 464 N → T=0,16×40 464×0,012=77,7 N-m
K=0,12, F=900×245×0,75=165 375 N → T=0,12×165 375×0,020=397 N-m
- Прекомерно затягане съдиране на резби или счупване на болт
- Недостатъчен усукващ момент → разхлабване, течове, умора на материала
- Калибрирайте динамометричните ключове ежегодно
- Почистете резбите преди сглобяване
- Не използвайте повторно болтове клас 10.9+
- Това е инженерна оценка — тест съгласно ISO 16047 за критични съединения
T = K × F × d, където K е коефициентът на въртящия момент (0.10–0.25), F е силата на предварителното натоварване (N), d е номиналният диаметър (m).
За подробен анализ: уравнението на Kellermann-Klein разделя триенето в резбата и триенето по опорната повърхност.
Коефициентът K обединява триенето в резбата и триенето по опорната повърхност. Определя се съгласно ISO 16047 при 75% от пробното натоварване.
- Без смазване: 0.20–0.25
- Масло: 0.14–0.18
- MoS₂: 0.10–0.12
- PTFE: 0.08–0.10
Стандартно: 75% от Rp. Диапазон: от 50% (лек режим на работа) до 90% (критични приложения). При оразмеряване със строги изисквания използвайте Sp вместо Rp.
Смазването значително намалява коефициента K. Без смазване K≈0.22 спрямо PTFE K≈0.09. Прилагането на момент за затягане без смазване върху смазан болт = силно пренатягане.
Няколко прохода по кръстосана/звездообразна схема: леко притягане → 30% → 70% → 100%. Проверете повторно след 24h работа.
T = F × [P/(2π) + 1.154·μth·d₂ + μb·(Do+dh)/4]. Разделя триенето в резбата от триенето по опорната повърхност.
Малка стъпка = по-голяма площ на носещото сечение, по-високо предварително натоварване, по-добра устойчивост на вибрации, но по-висок риск от срязване на резбата. Използва се в автомобилната и авиационно-космическата промишленост.
Болтовете от клас 10.9+ не трябва да се използват повторно след прилагане на проектното предварително натоварване. Болтовете, затягани до пластична деформация, са за еднократна употреба. Болтовете от клас 8.8 могат да се използват повторно, ако не са повредени.
Инструмент: ключ с щракване ±5%, цифров ключ ±2%. Но измененията в триенето причиняват разсейване на предварителното натоварване ±25-30%. За критични съединения: затягане по момент и ъгъл или хидравлично опъване.
ISO 16047 = изпитване (измерване на коефициента K върху реални крепежни елементи). VDI 2230 = проектиране (изчисляване на необходимия болт, предварителното натоварване и момента на затягане). Взаимно се допълват.
Процедурите, описани на тази страница, са разработени и тествани на терен от екипа на Vibromera с помощта на Balanset-1A, преносим двуканален балансьор и анализатор на вибрации за балансиране на ротори на място.
