Quelle est la formule pour calculer le couple de serrage des boulons ?

T = K × F × d, où K est le coefficient de couple (0,10–0,25), F est la force de précharge cible (N) et d est le diamètre nominal du boulon (m).

Qu'est-ce que le facteur K dans le serrage des boulons ?

Le facteur K combine le frottement du filetage et celui de la surface d'appui. Valeurs typiques : à sec 0,20-0,25, huilé 0,14-0,18, MoS₂ 0,10-0,12, PTFE 0,08-0,10.

Quelle est la précharge recommandée pour les boulons ?

Limite d'élasticité typique de 65 à 75% pour les applications standard. F = S × As × η.

Comment la lubrification influence-t-elle le couple de serrage des boulons ?

La lubrification réduit considérablement le facteur K. Un facteur K incorrect entraîne un serrage excessif ou insuffisant.

Quelle est la séquence de serrage correcte des boulons ?

Serrer en plusieurs passes en utilisant un motif en croix/étoile : serré → 30% → 70% → 100%.

Qu'est-ce que l'équation de Kellermann-Klein ?

T = F × [P/(2π) + 1,154·μth·d₂ + μb·(Do+dh)/4]. Permet de distinguer le frottement du filetage et celui du roulement.

Outil d'ingénierie gratuit

Calculateur de couple de serrage des boulons

Calcule le couple nécessaire pour obtenir la force de précharge adéquate du boulon. Prend en charge les filetages métriques à pas grossier et fin, les filetages impériaux UNC et de multiples conditions de lubrification.

Ce calculateur a été développé et vérifié par l'équipe d'ingénierie Vibromera, concepteurs des instruments d'équilibrage portables Balanset.

ISO 898ISO 16047VDI 2230ASME B1.1

Taille du boulon

Classe de propriété / Grade

Base de résistance (mode strict)

Lubrification (affecte le facteur K)

Précharge cible (% de Rp)

Type de joint (informationnel)

Méthode de serrage (affecte la plage)

Nombre de boulons (pour le modèle)

Résultats

Couple de serrage recommandé

—

Force de précharge

—

Facteur K

—

Zone de stress

—

Plage de couple (basée sur la précision de la méthode de serrage)

———

Séquence de serrage

1Serrer à la main tous les boulons jusqu'à ce que serré
2Serrer à — (couple 30%) dans le schéma
3Serrer à — (couple 70%) dans le schéma
4Serrer à — (couple 100%) — mouvement fluide

Schéma de serrage recommandé

Formule de calcul du couple

Le couple de serrage requis est calculé à l'aide de la méthode simplifiée du facteur d'écrou VDI 2230 :

T = K × F × d

T — couple de serrage (N·m)
K — coefficient de couple / facteur d'écrou (0,10–0,25)
F — force de précharge cible (N)
d — diamètre nominal du boulon (m)

Force de précharge

F = S × A_s × η

S — base de résistance : Rp (limite d'élasticité) ou Sp (contrainte d'épreuve)
A_s — section résistante (mm²)
η — facteur d'utilisation (0,50-0,90)

Équation de Kellermann-Klein

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

Référence du facteur K

État de surface	Facteur K	Notes
Sec	0,20–0,25	Forte dispersion
Huile légère	0,14–0,18	Les plus courants
MoS₂	0,10–0,12	Charges élevées, acier inoxydable
PTFE	0,08–0,10	Attention : couple excessif
Zingué	0,17–0,20	Dépend du revêtement
Antigrippage	0,11–0,13	Haute température
Patch de cire	0,09–0,11	OEM automobile

Classes de propriétés des boulons (ISO 898-1)

Classe	R_m	R_p	S_p	Mise en pratique
4.6	400	240	225	Non critique
5.6	500	300	280	Généralités
8.8	800	640	580/600	Structurel standard
10.9	1040	940	830	Haute résistance
12.9	1220	1100	970	Critique, charge maximale

Exemples pratiques

Bride de pompe — M12 × 1,75, classe 8.8, huilée

K=0,16, F=640×84,3×0,75=40 464 N → T=0,16×40 464×0,012=77,7 N·m

Boîte de vitesses — M20 × 2,5, classe 10.9, anti-grippage

K=0,12, F=900×245×0,75=165 375 N → T=0,12×165 375×0,020=397 N·m

Serrage excessif arrache le filetage ou fracture le boulon
Sous-serrage → desserrage, fuites, rupture par fatigue
Étalonner les clés dynamométriques annuellement
Nettoyer les filetages avant l'assemblage
Ne pas réutiliser les boulons de classe 10.9+
Il s'agit d'une estimation technique — à tester selon la norme ISO 16047 pour les assemblages critiques

T = K × F × d, où K est le coefficient de couple (0.10–0.25), F est la force de précharge (N), d est le diamètre nominal (m).

Pour une analyse détaillée : l’équation de Kellermann-Klein distingue le frottement dans le filetage du frottement sur la surface d’appui.

Le facteur K combine le frottement dans le filetage et le frottement sur la surface d’appui. Il est déterminé selon ISO 16047 à 75% de la charge d’épreuve.

À sec : 0.20–0.25
Huile : 0.14–0.18
MoS₂ : 0.10–0.12
PTFE : 0.08–0.10

Valeur standard : 75% de Rp. Plage : de 50% (service léger) à 90% (applications critiques). Pour un dimensionnement rigoureux, utilisez Sp au lieu de Rp.

La lubrification réduit fortement le facteur K. À sec K≈0.22 contre PTFE K≈0.09. Appliquer le couple prévu à sec à un boulon lubrifié = surserrage sévère.

Plusieurs passes selon un ordre en croix/en étoile : mise en appui → 30% → 70% → 100%. Contrôlez de nouveau après 24h de fonctionnement.

T = F × [P/(2π) + 1.154·μ_th·d₂ + μ_b·(D_o+d_h)/4]. Distingue le frottement dans le filetage du frottement sur la surface d’appui.

Pas fin = section résistante plus grande, précharge plus élevée, meilleure résistance aux vibrations, mais risque accru d’arrachement des filets. Utilisé dans les secteurs automobile et aérospatial.

Les boulons de classe 10.9+ ne devraient pas être réutilisés après avoir été soumis à la précharge de calcul. Les boulons à serrage dans le domaine plastique sont à usage unique. Les boulons de classe 8.8 peuvent être réutilisés s’ils ne sont pas endommagés.

Outil : clé à déclenchement ±5%, clé numérique ±2%. Mais les variations de frottement entraînent une dispersion de précharge de ±25-30%. Pour les assemblages critiques : serrage au couple et à l’angle ou mise en tension hydraulique.

ISO 16047 = essais (mesurer le facteur K sur des éléments de fixation réels). VDI 2230 = dimensionnement (déterminer par calcul le boulon nécessaire, la précharge et le couple). Complémentaires.

Les procédures décrites sur cette page ont été développées et testées sur le terrain par l'équipe Vibromera à l'aide du Balanset-1A, un équilibreur portable à deux canaux et analyseur de vibrations pour l'équilibrage des rotors sur site.