Δωρεάν εργαλείο μηχανικής
Υπολογιστής εφελκυσμού και διατμητικής αντοχής μπουλονιών
Υπολογίστε το οριακό εφελκυστικό φορτίο μετρικών κοχλιών από τα δεδομένα κλάσης ιδιοτήτων του ISO 898-1, καθώς και μια απλοποιημένη εκτίμηση διατμητικής ικανότητας. Επιλέξτε μέγεθος κοχλία και κλάση ιδιοτήτων.
Αυτή η αριθμομηχανή αναπτύχθηκε και επαληθεύτηκε από την ομάδα μηχανικών της Vibromera, κατασκευαστή των φορητών οργάνων ζυγοστάθμισης Balanset.
Αποτελέσματα
Μέγιστο εφελκυστικό φορτίο
Η μέγιστη εφελκυστική δύναμη που μπορεί να υποστεί ένα μπουλόνι πριν από τη θραύση:
- Rm — μέγιστη αντοχή σε εφελκυσμό (MPa), από την κατηγορία ιδιοτήτων
- As — περιοχή εφελκυστικής τάσης (mm²), από ISO 898-1 / ISO 261
Διατμητική Ικανότητα (Απλοποιημένη Εκτίμηση)
Το ISO 898-1 ορίζει τις ιδιότητες εφελκυσμού και δοκιμαστικού φορτίου των κοχλιών — δεν δεν καθορίζει διατμητική αντοχή. Η τιμή που εμφανίζεται εδώ είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη απλοποιημένη μηχανολογική εκτίμηση που λαμβάνει τη διατμητική αντοχή ως περίπου 60% της εφελκυστικής αντοχής (με βάση το κριτήριο von Mises, τ ≈ 0.58 σ):
Για διπλή διάτμηση, πολλαπλασιάστε επί 2 (δύο επίπεδα διάτμησης).
⚠️ Σημείωση σχεδιασμού για διάτμηση: Η πραγματική διατμητική ικανότητα εξαρτάται από το αν το επίπεδο διάτμησης περνά μέσα από τα σπειρώματα ή από το λείο κορμό, από την ολίσθηση του συνδέσμου και την έδραση της πλάκας, καθώς και από τη φόρτιση κόπωσης. Οι κανονισμοί σχεδιασμού ορίζουν τις δικές τους τιμές — π.χ. ο Eurocode 3 (EN 1993-1-8) χρησιμοποιεί Fv = αv × fub × A with αv = 0.6 για τις κλάσεις 4.6, 5.6 και 8.8 αλλά 0.5 για τις κλάσεις 4.8, 5.8, 6.8 και 10.9, μαζί με μερικούς συντελεστές ασφαλείας. Να επαληθεύετε πάντα συνδέσμους που φορτίζονται σε διάτμηση σύμφωνα με τον ισχύοντα δομικό ή μηχανολογικό κανονισμό σχεδιασμού και όχι μόνο με αυτή την απλοποιημένη εκτίμηση.
Κατηγορίες ιδιοτήτων σύμφωνα με το ISO 898-1
| Τάξη | Rm (MPa) | Rp0,2 (MPa) | Τυπική χρήση |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Χαμηλής αντοχής, γενικής χρήσης |
| 5.8 | 520 | 420 | Δομικό, μη προφορτωμένο |
| 8.8 | 800 | 640 | Αυτοκίνητα, μηχανήματα (τα πιο συνηθισμένα) |
| 10.9 | 1040 | 940 | Δομικά υψηλής αντοχής |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Μέγιστη αντοχή (κράμα χάλυβα) |
Πρακτικό παράδειγμα
Δεδομένο: Μπουλόνι M10, κατηγορία ιδιοτήτων 8.8, μονή διάτμηση
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
⚠️ Σημείωση: Αυτές είναι οριακές ικανότητες χωρίς συντελεστές ασφαλείας. Εφαρμόστε κατάλληλους συντελεστές ασφαλείας (συνήθως 2–3 για στατική, 4–6 για κόπωση) για σκοπούς σχεδιασμού.
The tensile stress area (As) is the effective cross-sectional area used to calculate the tensile load capacity of a threaded fastener. It is smaller than the nominal shank area because it accounts for the thread root geometry. Values are tabulated in ISO 898-1.
Ultimate tensile load is Ft = Rm × As, where Rm is the ultimate tensile strength (from the property class) and As is the tensile stress area. For example, a class 8.8 bolt has Rm = 800 MPa.
The first number (8) represents 1/100th of the minimum ultimate tensile strength in MPa (800 MPa). The second number (8) is 10× the ratio of yield to ultimate strength (0.8). So yield ≈ 800 × 0.8 = 640 MPa.
ISO 898-1 does not specify shear strength — it covers tensile and proof-load properties only. A common simplified estimate takes shear strength as 60% of tensile strength: Fs = 0.6 × Rm × As, based on the von Mises yield criterion. Design codes such as Eurocode 3 (EN 1993-1-8) apply their own factors (0.6 or 0.5 depending on property class) plus safety factors. For double shear (two planes), multiply by 2.
Proof load is the maximum force without permanent deformation (elastic limit). Ultimate tensile strength is the maximum force before fracture. Proof load stress is approximately 90% of yield strength for most property classes.
Οι διαδικασίες που περιγράφονται σε αυτή τη σελίδα αναπτύχθηκαν και δοκιμάστηκαν επιτόπου από την ομάδα της Vibromera με χρήση του Balanset-1A, ενός φορητού δικάναλου ζυγοσταθμιστή και αναλυτή δονήσεων για επιτόπια ζυγοστάθμιση ρότορα.
Επαγγελματικά όργανα και λογισμικό για επιτόπια ζυγοστάθμιση. Χρησιμοποιούνται σε περισσότερες από 50 χώρες.
