What is the formula for calculating bolt tightening torque?

T = K × F × d, where K is the torque coefficient (0.10–0.25), F is target preload force (N), and d is nominal bolt diameter (m).

What is K-factor in bolt tightening?

K-factor combines thread and bearing surface friction. Typical values: dry 0.20-0.25, oiled 0.14-0.18, MoS₂ 0.10-0.12, PTFE 0.08-0.10.

What is the recommended preload for bolts?

Typically 65-75% of yield strength for standard applications. F = S × As × η.

How does lubrication affect bolt torque?

Lubrication reduces K-factor significantly. Using wrong K-factor causes over- or under-tightening.

What is the correct bolt tightening sequence?

Tighten in multiple passes using cross/star pattern: snug → 30% → 70% → 100%.

What is the Kellermann-Klein equation?

T = F × [P/(2π) + 1.154·μth·d₂ + μb·(Do+dh)/4]. Separates thread and bearing friction.

Herramienta de ingeniería gratuita

Calculadora de par de apriete de pernos

Calcule el par requerido para lograr la fuerza de precarga adecuada del perno. Admite roscas métricas de paso grueso y fino, UNC imperial y múltiples condiciones de lubricación.

ISO 898ISO 16047VDI 2230ASME B1.1

Tamaño del perno

Clase de propiedad / Grado

Base de resistencia (modo estricto)

Lubricación (afecta al factor K)

Precarga objetivo (% de Rp)

Tipo de junta (informativo)

Método de apriete (afecta el rango)

Número de pernos (para patrón)

Resultados

Par recomendado

—

Fuerza de precarga

—

Factor K

—

Área de tensión

—

Rango de par (basado en la precisión del método de apriete)

———

Secuencia de apriete

1Apriete manual de todos los pernos hasta contacto
2Apriete hasta — (30% del par) en patrón
3Apriete hasta — (70% del par) en patrón
4Apriete hasta — (100% del par) — movimiento suave

Patrón de apriete recomendado

Fórmula de cálculo del par

El par de apriete requerido se calcula utilizando el método simplificado del factor de tuerca VDI 2230:

T = K × F × d

T — par de apriete (N·m)
K — coeficiente de par / factor de tuerca (0.10–0.25)
F — fuerza de precarga objetivo (N)
d — diámetro nominal del perno (m)

Fuerza de precarga

F = S × A_s × η

S — base de resistencia: Rp (límite elástico) o Sp (tensión de prueba)
A_s — área de resistencia a la tracción (mm²)
η — factor de utilización (0.50–0.90)

Ecuación de Kellermann-Klein

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

Referencia del Factor K

Condición de la superficie	Factor K	Notas
Seco	0.20–0.25	Dispersión alta
Aceite ligero	0.14–0.18	Más común
MoS₂	0.10–0.12	Cargas altas, acero inoxidable
PTFE	0.08–0.10	Precaución: sobrepasar el par
Chapado en zinc	0.17–0.20	Depende del recubrimiento
Antifricción	0.11–0.13	Alta temperatura
Parche de cera	0.09–0.11	OEM automotriz

Clases de propiedad del perno (ISO 898-1)

Clase	R_m	R_p	S_p	Aplicación
4.6	400	240	225	No crítico
5.6	500	300	280	General
8.8	800	640	580/600	Estructural estándar
10.9	1040	940	830	Alta resistencia
12.9	1220	1100	970	Crítico, carga máxima

Ejemplos prácticos

Brida de bomba — M12 × 1.75, clase 8.8, engrasado

K=0.16, F=640×84.3×0.75=40,464 N → T=0.16×40464×0.012=77.7 N·m

Caja de cambios — M20 × 2.5, clase 10.9, antifricción

K=0.12, F=900×245×0.75=165,375 N → T=0.12×165375×0.020=397 N·m

Sobre-apriete desploma la rosca o fractura el perno
Sub-apriete → aflojamiento, fugas, falla por fatiga
Calibrar llaves dinamométricas anualmente
Limpiar las roscas antes del montaje
No reutilizar pernos de clase 10.9+
Esta es una estimación de ingeniería — pruebe según ISO 16047 para uniones críticas