ابزار مهندسی رایگان
محاسبهگر مقاومت کششی و برشی پیچ
بار نهایی کششی پیچهای متریک را از دادههای کلاس خواص ISO 898-1 محاسبه کنید، بهعلاوه یک برآورد سادهشده ظرفیت برشی. اندازه پیچ و کلاس خواص را انتخاب کنید.
این محاسبهگر توسط تیم مهندسی Vibromera، سازنده دستگاههای بالانس قابلحمل Balanset، توسعه و تأیید شده است.
نتایج
بار کششی نهایی
حداکثر نیروی کششی که یک پیچ قبل از شکست میتواند تحمل کند:
- رm — استحکام کششی نهایی (MPa)، از کلاس خاصیت
- s — مساحت تنش کششی (میلیمتر مربع)، از ISO 898-1 / ISO 261
ظرفیت برشی (برآورد سادهشده)
ISO 898-1 خواص بار کششی و بار اثباتی پیچها را تعریف میکند — این استاندارد نه استحکام برشی را مشخص نمیکند. مقداری که در اینجا نشان داده شده یک برآورد مهندسی سادهشده و رایج است که استحکام برشی را تقریباً 60% استحکام کششی در نظر میگیرد (بر پایه معیار von Mises، τ ≈ 0.58 σ):
برای برش دوگانه، در ۲ (دو صفحه برشی) ضرب کنید.
⚠️ یادداشت طراحی برش: ظرفیت واقعی برشی به این بستگی دارد که صفحه برش از میان رزوهها عبور کند یا از ساقه بدون رزوه، همچنین به لغزش اتصال، تنش فشاری صفحه و بارگذاری خستگی وابسته است. آییننامههای طراحی، مقادیر خود را تعریف میکنند — برای مثال Eurocode 3 (EN 1993-1-8) از Fوی = αوی × fub × A با αوی = 0.6 برای کلاسهای 4.6، 5.6 و 8.8 استفاده میکند اما 0.5 برای کلاسهای 4.8، 5.8، 6.8 و 10.9، همراه با ضرایب ایمنی جزئی. اتصالات تحت بار برشی را همیشه بر اساس آییننامه سازهای یا طراحی مکانیکی قابلاعمال بررسی کنید، نه فقط بر این برآورد سادهشده.
کلاسهای خواص طبق ISO 898-1
| کلاس | Rm (مگاپاسکال) | Rp0.2 (مگاپاسکال) | کاربرد معمول |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | کم مقاومت، مناسب برای مصارف عمومی |
| 5.8 | 520 | 420 | سازهای، بدون پیش بارگذاری |
| 8.8 | 800 | 640 | خودرو، ماشین آلات (رایج ترین) |
| 10.9 | 1040 | 940 | سازه با مقاومت بالا |
| 12.9 | 1220 | 1100 | حداکثر استحکام (فولاد آلیاژی) |
مثال عملی
با توجه به: پیچ M10، کلاس خاصیت 8.8، تک برشی
s = ۵۸.۰ میلیمتر مربع، Rm = ۸۰۰ مگاپاسکال
Ft = ۸۰۰ × ۵۸٫۰ = ۴۶۴۰۰ نیوتن = ۴۶.۴ کیلونیوتن
Fs = 0.6 × 800 × 58.0 = ۲۷۸۴۰ نیوتن = ۲۷.۸ کیلونیوتن
⚠️ توجه: اینها ظرفیتهای نهایی بدون ضرایب اطمینان هستند. ضرایب اطمینان مناسب (معمولاً ۲-۳ برای استاتیک، ۴-۶ برای خستگی) را برای اهداف طراحی اعمال کنید.
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.
روشهای شرح دادهشده در این صفحه توسط تیم Vibromera و با استفاده از Balanset-1A توسعه یافته و در محل آزمایش شدهاند؛ این دستگاه یک بالانسر دو کاناله و آنالایزر ارتعاش قابلحمل برای بالانس کردن روتور در محل است.
ابزارها و نرمافزارهای حرفهای بالانس میدانی. مورد استفاده در بیش از ۵۰ کشور.
