Parametry výpočtu

Na základě norem ISO 898, ASME B1.1 a VDI 2230









Výsledky výpočtu

Doporučený točivý moment:
-
Cílová síla předpětí:
-
Součinitel tření (k-faktor):
-
Rozsah min.-max. točivého momentu:
-

Pokyny pro utahování:

Krok 1: Ručně utáhněte, dokud pevně netěsní
Krok 2: Použijte konečný utahovací moment 30%
Krok 3: Použijte konečný utahovací moment 70%
Krok 4: Plynulým pohybem aplikujte konečný krouticí moment 100%

Jak funguje kalkulačka

Referenční standardy

Mezinárodní standardy:

  • VDI 2230:2015 – Systematický výpočet vysoce namáhaných šroubových spojů
  • ISO 898-1 – Mechanické vlastnosti spojovacích prvků – Šrouby, vruty a svorníky
  • ASME B1.1 – Sjednocené palcové závity
  • DIN 946 – Vztah mezi krouticím momentem a předpětím pro závitové spojovací prvky
  • ECSS-E-HB-32-23A – Příručka pro závitové spojovací prvky (ESA)

Základní vzorec pro točivý moment

Potřebný utahovací moment se vypočítá pomocí:

T = k × F × d

kde:

  • T — utahovací moment (N·m)
  • k — koeficient točivého momentu (obvykle 0,15–0,25)
  • F — požadovaná předpínací síla (N)
  • d — jmenovitý průměr šroubu (m)

Výpočet předpínací síly

Předpínací síla je určena vztahem:

F = σ_y × A_s × využití

kde:

  • σ_y — mez kluzu materiálu šroubu (MPa)
  • A_s — plocha tahového napětí (mm²)
  • využití — procento použité meze kluzu

K-faktor (koeficient točivého momentu)

K-faktor závisí na tření závitu a ložiskové plochy:

  • Suché/nemazané: k = 0,20–0,25
  • Lehce naolejované: k = 0,15–0,18
  • Disulfid molybdeničitý: k = 0,10–0,12
  • PTFE povlak: k = 0,08–0,10

Třídy pevnosti šroubů

Metrické třídy šroubů udávají mez kluzu a mez kluzu:

  • Třída 8.8: Pevnost v tahu 800 MPa, mez kluzu 640 MPa
  • Třída 10.9: Pevnost v tahu 1000 MPa, mez kluzu 900 MPa
  • Třída 12.9: Pevnost v tahu 1200 MPa, mez kluzu 1080 MPa

Důležité úvahy

  • Vždy používejte kalibrované momentové nástroje
  • Před montáží očistěte závity
  • U kritických spojů aplikujte krouticí moment postupně.
  • Zvažte relaxaci krouticího momentu v měkkých kloubech
  • Zohledněte převládající krouticí moment v pojistných maticích
  • V případě potřeby po počátečním usazení znovu dotáhněte

Bezpečnostní faktory

  • Statické zatížení: Typický výtěžek 75–851 TP3T
  • Dynamické zatížení: Doporučený výtěžek 50–651 TP3T
  • Kritická bezpečnost: Vyžaduje se další analýza
  • Znovu použité šrouby: Snižte točivý moment o 10-20%

Příklady použití a průvodce výběrem hodnoty

Příklad 1: Připojení příruby čerpadla

Scénář: Připojení čerpadla k motoru s ochranou spojky

  • Velikost šroubu: M12
  • Stupeň: 8.8
  • Mazání: Lehce naolejované
  • Předpětí: 75% (standardní)
  • Typ kloubu: Tvrdé (ocel na ocel)
  • Metoda: Ruční momentový klíč
  • Výsledek: 78 N·m (58 ft·lb)
  • Poznámka: Utahujte křížem
Příklad 2: Příruba tlakové nádoby

Scénář: Vysokotlaké parní potrubí se spirálově vinutým těsněním

  • Velikost šroubu: M20
  • Stupeň: 10.9
  • Mazání: Disulfid molybdenu
  • Předpětí: 85% (vysoký výkon)
  • Typ kloubu: Měkké (s těsněním)
  • Metoda: Hydraulický napínač
  • Výsledek: 340 N·m (251 ft·lb)
  • Kritické: Dodržujte postup ASME PCC-1
Příklad 3: Šrouby hlavy motoru

Scénář: Sestava hlavy válců automobilového motoru

  • Velikost šroubu: M10
  • Stupeň: 12.9
  • Mazání: Motorový olej
  • Předpětí: 90% (maximálně)
  • Typ kloubu: Závitový otvor
  • Metoda: Točivý moment + úhel
  • Výsledek: 65 N·m + otočení o 90°
  • Poznámka: Aplikace pro měření momentu na mez kluzu

Jak si vybrat hodnoty

Výběr třídy šroubů
  • Třída 4.6/2. stupeň:
    • Nekritické aplikace
    • Pouze lehké zatížení
    • Nízkonákladová varianta
  • Třída 8.8/5. ročník:
    • Všeobecné inženýrství
    • Nejčastější volba
    • Dobrý poměr pevnosti a ceny
  • Třída 10.9/8. ročník:
    • Aplikace s vysokou pevností
    • Dynamické zatížení
    • Možný snížený počet šroubů
  • Třída 12.9:
    • Maximální pevnost
    • Kritické aplikace
    • Vyžaduje se speciální zacházení
Výběr mazání
  • Suchý (k=0,20): Nekonzistentní výsledky, pokud možno se jim vyhněte
  • Lehký olej (k=0,15): Standardní volba, konzistentní
  • Molybdenová pasta (k=0,10): Vysoké zatížení, nerezová ocel
  • PTFE (k=0,08): Nejnižší tření, přesné předpětí
  • Proti zadření: Použijte k-faktor specifikovaný výrobcem
Průvodce výběrem předpětí
  • Výtěžnost 50%:
    • Vibrační zařízení
    • Častá demontáž
    • Hliníkové komponenty
  • Výtěžnost 75%:
    • Standardní statické spoje
    • Ocelové sestavy
    • Většina aplikací
  • Výtěžnost 85-90%:
    • Kritické klouby
    • Oddělování kloubů není povoleno
    • Pouze pro technické aplikace
Úvahy o typu spoje
  • Tvrdý kloub:
    • Kontakt kovu s kovem
    • Minimální relaxace
    • Platí standardní hodnoty utahovacího momentu
  • Měkký kloub:
    • Těsnění, O-kroužky přítomny
    • Očekávejte relaxaci 10-20%
    • Může být nutné znovu utáhnout
  • Závitové otvory:
    • Zkontrolujte závitové spojení (2×D min)
    • Pozor na dno
    • Zvažte helicoil pro hliník
Pořadí utahování
  • 4šroubový rozteč: Křížový vzor (1-3-2-4)
  • 6šroubový rozteč: Hvězdný vzor
  • Kruhová příruba: 180° protilehlé, pak 90°
  • Vícenásobné průchody: 30% → 70% → 100% → ověřit
  • Velké příruby: Použijte starší metodu ASME PCC-1