Gratis ingeniørværktøj
Bolttræk- og forskydningsstyrkeberegner
Beregn den ultimative trækbelastning for metriske bolte ud fra ISO 898-1-egenskabsklasser samt et forenklet estimat af forskydningskapacitet. Vælg boltstørrelse og egenskabsklasse.
Denne beregner er udviklet og verificeret af Vibromeras ingeniørteam, som står bag de bærbare Balanset-afbalanceringsinstrumenter.
Resultater
Ultimativ trækbelastning
Den maksimale trækkraft, en bolt kan modstå før brud:
- Rm — ultimativ trækstyrke (MPa), fra egenskabsklasse
- As — trækspændingsareal (mm²), fra ISO 898-1 / ISO 261
Forskydningskapacitet (forenklet estimat)
ISO 898-1 definerer boltes træk- og prøvelastegenskaber - den ikke specificerer ikke forskydningsstyrke. Den værdi, der vises her, er et meget anvendt forenklet ingeniørestimat, der sætter forskydningsstyrken til cirka 60% af trækstyrken (baseret på von Mises-kriteriet, τ ≈ 0.58 σ):
For dobbelt forskydning, gang med 2 (to forskydningsplaner).
⚠️ Bemærkning om forskydningsdesign: Den faktiske forskydningskapacitet afhænger af, om forskydningsplanet går gennem gevindet eller den ugevindede skaftdel, af samlingens slip og pladebæring samt af udmattelsesbelastning. Designkoder definerer deres egne værdier - f.eks. bruger Eurocode 3 (EN 1993-1-8) Fv = αv × fub × A with αv = 0.6 for klasser 4.6, 5.6 og 8.8, men 0.5 for klasser 4.8, 5.8, 6.8 og 10.9 sammen med partielle sikkerhedsfaktorer. Kontrollér altid samlinger belastet i forskydning mod den relevante konstruktions- eller maskindesignkode og ikke alene mod dette forenklede estimat.
Egenskabsklasser i henhold til ISO 898-1
| Klasse | Rm (MPa) | Rp0,2 (MPa) | Typisk brug |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Lav styrke, universalformål |
| 5.8 | 520 | 420 | Strukturel, ikke forspændt |
| 8.8 | 800 | 640 | Biler, maskiner (mest almindelige) |
| 10.9 | 1040 | 940 | Højstyrkestruktur |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Maksimal styrke (legeret stål) |
Praktisk eksempel
Givet: M10 bolt, styrkeklasse 8,8, enkelt forskydning
As = 58,0 mm², Rm = 800 MPa
Ft = 800 × 58,0 = 46.400 N = 46,4 kN
Fs = 0,6 × 800 × 58,0 = 27.840 N = 27,8 kN
⚠️ Bemærk: Disse er ultimative kapaciteter uden sikkerhedsfaktorer. Anvend passende sikkerhedsfaktorer (typisk 2-3 for statisk belastning, 4-6 for udmattelse) til designformål.
Trækspændingsarealet (As) er det effektive tværsnitsareal, der bruges til at beregne trækbæreevnen for et gevindbeslag. Det er mindre end det nominelle skafttværsnit, fordi det tager højde for gevindbundens geometri. Værdierne er tabelleret i ISO 898-1.
Den ultimative trækbelastning er Ft = Rm × As, hvor Rm er brudstyrken (fra styrkeklassen), og As er trækspændingsarealet. For eksempel har en bolt i klasse 8.8 Rm = 800 MPa.
Det første tal (8) udgør 1/100 af den mindste brudstyrke i MPa (800 MPa). Det andet tal (8) er 10 × forholdet mellem flydespænding og brudstyrke (0,8). Altså flydespænding ≈ 800 × 0,8 = 640 MPa.
ISO 898-1 angiver ikke forskydningsstyrke — den dækker kun trækegenskaber og prøvebelastning. Et almindeligt forenklet overslag sætter forskydningsstyrken til 60 % af trækstyrken: Fs = 0,6 × Rm × As, baseret på von Mises' flydekriterium. Dimensioneringsregler som Eurocode 3 (EN 1993-1-8) anvender deres egne faktorer (0,6 eller 0,5 afhængigt af styrkeklasse) samt sikkerhedsfaktorer. Ved dobbelt forskydning (to planer) ganges med 2.
Prøvebelastning er den maksimale kraft uden permanent deformation (elasticitetsgrænsen). Brudstyrken er den maksimale kraft før brud. Prøvebelastningsspændingen er for de fleste styrkeklasser ca. 90 % af flydespændingen.
Procedurerne beskrevet på denne side blev udviklet og felttestet af Vibromera-teamet ved hjælp af Balanset-1A, en bærbar tokanals afbalanceringsenhed og vibrationsanalysator til afbalancering af rotorer på stedet.
Professionelle feltbalanceringsinstrumenter og software. Anvendes i over 50 lande.
