Παράμετροι υπολογισμού

Με βάση τα πρότυπα ISO 898, ASME B1.1 και VDI 2230









Αποτελέσματα υπολογισμού

Συνιστώμενη ροπή:
—
Δύναμη προφόρτισης στόχου:
—
Συντελεστής τριβής (συντελεστής k):
—
Εύρος ελάχιστης-μέγιστης ροπής:
—

Οδηγίες σύσφιξης:

Βήμα 1: Σφίξτε με το χέρι μέχρι να σφίξει καλά
Βήμα 2: Εφαρμόστε τελική ροπή στρέψης 30%
Βήμα 3: Εφαρμόστε τελική ροπή στρέψης 70%
Βήμα 4: Εφαρμόστε 100% τελικής ροπής σε ομαλή κίνηση

Πώς λειτουργεί η Αριθμομηχανή

Πρότυπα αναφοράς

Διεθνή Πρότυπα:

  • VDI 2230:2015 – Συστηματικός υπολογισμός κοχλιωτών συνδέσεων υψηλής καταπόνησης
  • ISO 898-1 – Μηχανικές ιδιότητες συνδετήρων – Βίδες, κοχλίες και μπουλόνια
  • ASME B1.1 – Ενοποιημένα σπειρώματα βιδών ιντσών
  • DIN 946 – Σχέση ροπής-προφόρτισης για βιδωτά συνδετικά στοιχεία
  • ECSS-E-HB-32-23A – Εγχειρίδιο συνδετήρων με σπείρωμα (ESA)

Βασικός τύπος ροπής

Η απαιτούμενη ροπή σύσφιξης υπολογίζεται χρησιμοποιώντας:

T = k × F × d

όπου:

  • Τ — ροπή σύσφιξης (N·m)
  • k — συντελεστής ροπής (συνήθως 0,15-0,25)
  • F — επιθυμητή δύναμη προφόρτισης (N)
  • ρε — ονομαστική διάμετρος μπουλονιού (m)

Υπολογισμός Δύναμης Προφόρτισης

Η δύναμη προφόρτισης καθορίζεται από:

F = σ_y × A_s × αξιοποίηση

όπου:

  • σ_y — όριο ελαστικότητας του υλικού του μπουλονιού (MPa)
  • Ως — περιοχή εφελκυστικής τάσης (mm²)
  • χρησιμοποίηση — ποσοστό του χρησιμοποιούμενου ορίου διαρροής

Συντελεστής Κ (Συντελεστής Ροπής)

Ο συντελεστής k εξαρτάται από την τριβή του σπειρώματος και της επιφάνειας του ρουλεμάν:

  • Ξηρό/μη λιπανμένο: k = 0,20-0,25
  • Ελαφρώς λαδωμένο: k = 0,15-0,18
  • Διθειούχο μολυβδαίνιο: k = 0,10-0,12
  • Επίστρωση PTFE: k = 0,08-0,10

Κατηγορίες αντοχής μπουλονιών

Οι μετρικές κατηγορίες κοχλιών υποδεικνύουν το όριο εφελκυσμού και διαρροής:

  • Κλάση 8.8: 800 MPa εφελκυσμού, απόδοση 640 MPa
  • Κλάση 10.9: 1000 MPa εφελκυσμού, απόδοση 900 MPa
  • Κλάση 12.9: 1200 MPa εφελκυσμού, απόδοση 1080 MPa

Σημαντικές σκέψεις

  • Χρησιμοποιείτε πάντα βαθμονομημένα εργαλεία ροπής στρέψης
  • Καθαρίστε τα σπειρώματα πριν από τη συναρμολόγηση
  • Εφαρμόστε ροπή σε σταδιακά βήματα για κρίσιμες αρθρώσεις
  • Εξετάστε τη χαλάρωση της ροπής σε μαλακές αρθρώσεις
  • Λαμβάνοντας υπόψη την επικρατούσα ροπή στα παξιμάδια ασφάλισης
  • Επαναστρέψετε τη ροπή μετά την αρχική καθίζηση, εάν απαιτείται

Παράγοντες ασφαλείας

  • Στατικά φορτία: 75-85% τυπικής απόδοσης
  • Δυναμικά φορτία: Συνιστώμενη απόδοση 50-65%
  • Κρίσιμη ασφάλεια: Απαιτείται πρόσθετη ανάλυση
  • Επαναχρησιμοποιημένα μπουλόνια: Μειώστε τη ροπή κατά 10-20%

Παραδείγματα Χρήσης & Οδηγός Επιλογής Τιμής

Παράδειγμα 1: Σύνδεση φλάντζας αντλίας

Σενάριο: Σύνδεση αντλίας σε κινητήρα με προστατευτικό συνδέσμου

  • Μέγεθος μπουλονιού: Μ12
  • Βαθμός: 8.8
  • Λάδωμα: Ελαφρώς λαδωμένο
  • Προφόρτωση: 75% (στάνταρ)
  • Τύπος σύνδεσης: Σκληρό (χάλυβας σε χάλυβα)
  • Μέθοδος: Χειροκίνητο κλειδί ροπής
  • Αποτέλεσμα: 78 N·m (58 ft·lb)
  • Σημείωση: Σφίξτε σε σταυρωτό μοτίβο
Παράδειγμα 2: Φλάντζα δοχείου πίεσης

Σενάριο: Γραμμή ατμού υψηλής πίεσης με σπειροειδή φλάντζα

  • Μέγεθος μπουλονιού: Μ20
  • Βαθμός: 10.9
  • Λάδωμα: Διθειούχο μολυβδαίνιο
  • Προφόρτωση: 85% (υψηλής απόδοσης)
  • Τύπος σύνδεσης: Μαλακό (με φλάντζα)
  • Μέθοδος: Υδραυλικός εντατήρας
  • Αποτέλεσμα: 340 N·m (251 ft·lb)
  • Κρίσιμος: Ακολουθήστε την ακολουθία ASME PCC-1
Παράδειγμα 3: Βίδες κεφαλής κινητήρα

Σενάριο: Συγκρότημα κυλινδροκεφαλής κινητήρα αυτοκινήτου

  • Μέγεθος μπουλονιού: Μ10
  • Βαθμός: 12.9
  • Λάδωμα: Λάδι κινητήρα
  • Προφόρτωση: 90% (μέγιστο)
  • Τύπος σύνδεσης: Τρύπα με σπείρωμα
  • Μέθοδος: Ροπή + γωνία
  • Αποτέλεσμα: 65 N·m + στροφή 90°
  • Σημείωση: Εφαρμογή ροπής-απόδοσης

Πώς να επιλέξετε τιμές

Επιλογή βαθμού μπουλονιού
  • Τάξη 4.6/Βαθμός 2:
    • Μη κρίσιμες εφαρμογές
    • Μόνο ελαφρά φορτία
    • Επιλογή χαμηλού κόστους
  • Τάξη 8.8/Τάξη 5:
    • Γενική μηχανική
    • Η πιο συνηθισμένη επιλογή
    • Καλή αναλογία αντοχής/κόστους
  • Τάξη 10.9/Τάξη 8:
    • Εφαρμογές υψηλής αντοχής
    • Δυναμικά φορτία
    • Μειωμένος αριθμός μπουλονιών δυνατός
  • Κλάση 12.9:
    • Μέγιστη αντοχή
    • Κρίσιμες εφαρμογές
    • Απαιτείται ειδικός χειρισμός
Επιλογή λίπανσης
  • Ξηρό (k=0,20): Ασυνεπή αποτελέσματα, αποφύγετε τα, εάν είναι δυνατόν
  • Ελαφρύ λάδι (k=0,15): Τυπική επιλογή, συνεπής
  • Μολυβοπολύμη (k=0,10): Υψηλά φορτία, ανοξείδωτο ατσάλι
  • PTFE (k=0,08): Χαμηλότερη τριβή, ακριβής προφόρτιση
  • Αντι-κατάσχεση: Χρησιμοποιήστε τον καθορισμένο συντελεστή k από τον κατασκευαστή
Οδηγός επιλογής προφόρτωσης
  • Απόδοση 50%:
    • Δονητικός εξοπλισμός
    • Συχνή αποσυναρμολόγηση
    • Εξαρτήματα αλουμινίου
  • 75% Απόδοση:
    • Τυπικές στατικές αρθρώσεις
    • Συγκροτήματα χάλυβα
    • Οι περισσότερες εφαρμογές
  • 85-90% Απόδοση:
    • Κρίσιμες αρθρώσεις
    • Δεν επιτρέπεται ο διαχωρισμός των αρθρώσεων
    • Μόνο μηχανικά σχεδιασμένες εφαρμογές
Θέματα τύπου σύνδεσης
  • Σκληρή άρθρωση:
    • Επαφή μετάλλου με μέταλλο
    • Ελάχιστη χαλάρωση
    • Ισχύουν οι τυπικές τιμές ροπής
  • Μαλακή άρθρωση:
    • Παρεμβύσματα, δακτύλιοι Ο υπάρχουν
    • Αναμένεται χαλάρωση 10-20%
    • Μπορεί να χρειαστεί επανασύσφιξη
  • Οπές με σπείρωμα:
    • Ελέγξτε την εμπλοκή του σπειρώματος (2×D min)
    • Προσοχή στο να μην «βγαίνεις από κάτω»
    • Σκεφτείτε το ελικοειδές για αλουμίνιο.
Ακολουθία σύσφιξης
  • Σχέδιο 4 μπουλονιών: Σταυρωτό μοτίβο (1-3-2-4)
  • Σχέδιο 6 μπουλονιών: Μοτίβο αστεριών
  • Κυκλική φλάντζα: 180° αντίθετα, έπειτα 90°
  • Πολλαπλά περάσματα: 30% → 70% → 100% → επαλήθευση
  • Μεγάλες φλάντζες: Χρησιμοποιήστε τη μέθοδο ASME PCC-1 legacy