Jaký je vzorec pro výpočet utahovacího momentu šroubů?

T = K × F × d, kde K je součinitel krouticího momentu (0,10–0,25), F je cílová předpínací síla (N) a d je jmenovitý průměr šroubu (m).

Co je K-faktor při utahování šroubů?

K-faktor kombinuje tření závitu a ložiskové plochy. Typické hodnoty: suchý 0,20–0,25, olejovaný 0,14–0,18, MoS₂ 0,10–0,12, PTFE 0,08–0,10.

Jaké je doporučené předpětí pro šrouby?

Mez kluzu pro standardní aplikace je typicky 65-75%. F = S × As × η.

Jak mazání ovlivňuje utahovací moment šroubu?

Mazání výrazně snižuje K-faktor. Použití nesprávného K-faktoru způsobuje nadměrné nebo nedostatečné utažení.

Jaké je správné pořadí utahování šroubů?

Utahujte v několika krocích křížovým/hvězdicovým vzorem: těsně → 30% → 70% → 100%.

Co je Kellermannova-Kleinova rovnice?

T = F × [P/(2π) + 1,154·μth·d₂ + μb·(Do+dh)/4]. Odděluje tření závitu a ložiska.

Bezplatný inženýrský nástroj

Kalkulačka utahovacího momentu šroubů

Vypočítejte potřebný utahovací moment pro dosažení správné síly předpětí šroubu. Podporuje metrické závity s hrubým & jemným stoupáním, imperiální závity UNC a různé podmínky mazání.

Tuto kalkulačku vyvinul a ověřil tým inženýrů společnosti Vibromera, výrobce přenosných vyvažovacích přístrojů Balanset.

ISO 898ISO 16047VDI 2230ASME B1.1

Velikost šroubu

Třída pevnosti / stupeň

Základ pevnosti (přísný režim)

Mazání (ovlivňuje K-faktor)

Cílové předpětí (% z Rp)

Typ spoje (informační)

Způsob utahování (ovlivňuje rozsah)

Počet šroubů (pro schéma)

Výsledky

Doporučený utahovací moment

Předpínací síla

K-faktor

Napjatostní průřez

Rozsah krouticího momentu (na základě přesnosti metody utahování)

---

Pořadí utahování

1Ručně dotáhněte všechny šrouby, dokud přiléhavě
2Utáhněte na - (točivý moment 30%) dle schématu
3Utáhněte na - (točivý moment 70%) dle schématu
4Utáhněte na - (točivý moment 100%) — plynulý pohyb

Doporučené schéma utahování

Vzorec pro výpočet utahovacího momentu

Potřebný utahovací moment se vypočítá pomocí zjednodušené metody koeficientu matice podle VDI 2230:

T = K × F × d

T — utahovací moment (N·m)
K — součinitel krouticího momentu / součinitel matice (0,10–0,25)
F — cílová síla předpětí (N)
d — jmenovitý průměr šroubu (m)

Předpínací síla

F = S × A_s × η

S — základ pevnosti: Rp (kluzu) nebo Sp (smluvní mez kluzu)
A_s — průřez v tahu (mm²)
η — koeficient využití (0,50–0,90)

Kellermannova-Kleinova rovnice

T = F × [ P/(2π) + 1.154·μ_th·d₂ + μ_b·(D_o+d_h)/4 ]

Referenční hodnota K-faktoru

Stav povrchu	K-faktor	Poznámky
Suché	0,20–0,25	Vysoký rozptyl
Lehký olej	0,14–0,18	Nejběžnější
MoS₂	0,10–0,12	Vysoké zatížení, nerezová ocel
PTFE	0,08–0,10	Pozor: nadměrný utahovací moment
Pozinkované	0,17–0,20	Závisí na povrchové úpravě
Proti zadření	0,11–0,13	Vysokoteplotní
Vosková náplast	0,09–0,11	Automobilový OEM

Třídy vlastností šroubů (ISO 898-1)

Třída	R_m	R_p	S_p	Použití
4.6	400	240	225	Nekritické
5.6	500	300	280	Obecné
8.8	800	640	580/600	Standardní strukturální
10.9	1040	940	830	Vysoce pevný
12.9	1220	1100	970	Kritické, maximální zatížení

Praktické příklady

Příruba čerpadla — M12 × 1,75, třída 8.8, olejovaná

K=0,16, F=640×84,3×0,75=40 464 N → T=0,16×40464×0,012=77,7 N·m

Převodovka — M20 × 2,5, třída 10.9, proti zadření

K=0,12, F=900×245×0,75=165 375 N → T=0,12×165375×0,020=397 N·m

Přetažení strhuje závity nebo způsobuje lom šroubu
Nedostatečné utažení → uvolnění, netěsnosti, únavové porušení
Kalibrace momentových klíčů provádějte každoročně
Před montáží očistěte závity
Nepoužívejte šrouby třídy 10.9+ opakovaně.
Toto je technický odhad – pro kritické spoje proveďte zkoušku dle normy ISO 16047

T = K × F × d, kde K je součinitel utahovacího momentu (0.10–0.25), F je síla předpětí (N), d je jmenovitý průměr (m).

Pro podrobnou analýzu: Kellermann-Kleinova rovnice odděluje tření v závitu od tření na dosedací ploše.

K-faktor zahrnuje tření v závitu a na dosedací ploše. Stanovuje se podle ISO 16047 při 75% zkušebního zatížení.

Nasucho: 0.20–0.25
Olej: 0.14–0.18
MoS₂: 0.10–0.12
PTFE: 0.08–0.10

Standardně: 75% z Rp. Rozsah: od 50% (lehký provoz) do 90% (kritický provoz). Pro důsledný návrh použijte Sp místo Rp.

Mazání výrazně snižuje K-faktor. Nasucho K≈0.22 oproti PTFE K≈0.09. Použití utahovacího momentu pro suchý šroub na namazaný šroub = závažné přetažení.

Více průchodů v křížovém/hvězdicovém pořadí: lehké dotažení → 30% → 70% → 100%. Znovu zkontrolujte po 24h provozu.

T = F × [P/(2π) + 1.154·μ_th·d₂ + μ_b·(D_o+d_h)/4]. Odděluje tření v závitu od tření na dosedací ploše.

Jemné stoupání = větší tahový průřez, vyšší předpětí, lepší odolnost vůči vibracím, ale vyšší riziko stržení závitu. Používá se v automobilovém a leteckém a kosmickém průmyslu.

Šrouby třídy 10.9+ by se po dosažení návrhového předpětí neměly znovu používat. Šrouby utahované do oblasti plastické deformace jsou jednorázové. Šrouby třídy 8.8 lze znovu použít, pokud nejsou poškozené.

Nástroj: cvakací klíč ±5%, digitální klíč ±2%. Kolísání tření však způsobuje rozptyl předpětí ±25-30%. Pro kritické spoje: utahování podle momentu a úhlu nebo hydraulické napínání.

ISO 16047 = zkoušení (měření K-faktoru na skutečných spojovacích prvcích). VDI 2230 = návrh (výpočet potřebného šroubu, předpětí, utahovacího momentu). Vzájemně se doplňují.

Postupy popsané na této stránce vyvinul a v terénu otestoval tým Vibromera pomocí přístroje Balanset-1A, přenosného dvoukanálového vyvažovacího přístroje a analyzátoru vibrací pro vyvažování rotorů na místě.