Paramètres de calcul

Basé sur les normes ISO 898, ASME B1.1 et VDI 2230









Résultats des calculs

Couple de serrage recommandé :
—
Force de précharge cible :
—
Coefficient de frottement (facteur k) :
—
Plage de couple min-max :
—

Directives de resserrement :

Étape 1 : Serrer à la main jusqu'à ce que le tout soit bien ajusté
Étape 2 : Appliquer le couple final 30%
Étape 3 : Appliquer le couple final 70%
Étape 4 : Appliquer 100% de couple final en mouvement fluide

Comment fonctionne la calculatrice

Normes de référence

Normes internationales :

  • VDI 2230:2015 – Calcul systématique des assemblages boulonnés fortement sollicités
  • ISO 898-1 – Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation – Boulons, vis et goujons
  • ASME B1.1 – Filetages unifiés en pouces
  • DIN 946 – Relation couple-précharge pour fixations filetées
  • ECSS-E-HB-32-23A – Manuel des fixations filetées (ESA)

Formule de couple de base

Le couple de serrage requis est calculé à l'aide de :

T = k × F × d

où :

  • T — couple de serrage (N·m)
  • k — coefficient de couple (typiquement 0,15-0,25)
  • F — force de précharge souhaitée (N)
  • d — diamètre nominal du boulon (m)

Calcul de la force de précharge

La force de précharge est déterminée par :

F = σ_y × A_s × utilisation

où :

  • σ_y — limite d'élasticité du matériau du boulon (MPa)
  • Comme — zone de contrainte de traction (mm²)
  • utilisation — pourcentage de limite d'élasticité utilisée

Facteur K (coefficient de couple)

Le facteur k dépend du frottement du filetage et de la surface du roulement :

  • Sec/non lubrifié : k = 0,20-0,25
  • Légèrement huilé : k = 0,15-0,18
  • Disulfure de molybdène : k = 0,10-0,12
  • Revêtement PTFE : k = 0,08-0,10

Classes de résistance des boulons

Les classes de boulons métriques indiquent la résistance à la traction et la limite d'élasticité :

  • Classe 8.8 : 800 MPa de traction, 640 MPa de rendement
  • Classe 10.9 : 1000 MPa de traction, 900 MPa de rendement
  • Classe 12.9 : 1200 MPa de traction, 1080 MPa de rendement

Considérations importantes

  • Utilisez toujours des outils dynamométriques calibrés
  • Nettoyer les filetages avant l'assemblage
  • Appliquer le couple par étapes progressives pour les joints critiques
  • Tenir compte de la relaxation du couple dans les articulations souples
  • Tenir compte du couple de serrage des contre-écrous
  • Resserrer après le réglage initial si nécessaire

Facteurs de sécurité

  • Charges statiques : 75-85% de rendement typique
  • Charges dynamiques : 50-65% de rendement recommandé
  • Sécurité critique : Analyse supplémentaire requise
  • Boulons réutilisés : Réduire le couple de 10-20%

Exemples d'utilisation et guide de sélection de valeurs

Exemple 1 : Connexion de la bride de la pompe

Scénario: Raccordement de la pompe au moteur avec protection d'accouplement

  • Taille du boulon : M12
  • Grade: 8.8
  • Lubrification: Légèrement huilé
  • Précharge: 75% (standard)
  • Type de joint : Dur (acier sur acier)
  • Méthode: Clé dynamométrique manuelle
  • Résultat: 78 N·m (58 pi·lb)
  • Remarque : Serrer en croix
Exemple 2 : Bride de récipient sous pression

Scénario: Conduite de vapeur haute pression avec joint spiralé

  • Taille du boulon : M20
  • Grade: 10.9
  • Lubrification: disulfure de molybdène
  • Précharge: 85% (haute performance)
  • Type de joint : Souple (avec joint)
  • Méthode: Tendeur hydraulique
  • Résultat: 340 N·m (251 pi·lb)
  • Critique: Suivez la séquence ASME PCC-1
Exemple 3 : boulons de culasse du moteur

Scénario: Ensemble de culasse de moteur automobile

  • Taille du boulon : M10
  • Grade: 12.9
  • Lubrification: Huile moteur
  • Précharge: 90% (maximum)
  • Type de joint : Trou taraudé
  • Méthode: Couple + angle
  • Résultat: 65 N·m + rotation à 90°
  • Remarque : Application de couple à rendement

Comment choisir des valeurs

Sélection de la qualité des boulons
  • Classe 4.6/Niveau 2 :
    • Applications non critiques
    • Charges légères uniquement
    • Option à faible coût
  • Classe 8.8/5e année :
    • Ingénierie générale
    • Choix le plus courant
    • Bon rapport résistance/coût
  • Classe 10.9/8e année :
    • Applications à haute résistance
    • Charges dynamiques
    • Nombre de boulons réduit possible
  • Classe 12.9 :
    • Résistance maximale
    • Applications critiques
    • Manipulation spéciale requise
Sélection de lubrification
  • Sec (k=0,20) : Résultats incohérents, à éviter si possible
  • Pétrole léger (k=0,15) : Choix standard, cohérent
  • Pâte de molybdène (k=0,10) : Charges élevées, acier inoxydable
  • PTFE (k=0,08) : Frottement minimal, précharge précise
  • Anti-grippage : Utiliser le facteur k spécifié par le fabricant
Guide de sélection de précharge
  • Rendement 50% :
    • Équipement vibrant
    • Démontage fréquent
    • Composants en aluminium
  • Rendement du 75% :
    • Joints statiques standards
    • Assemblages en acier
    • La plupart des applications
  • 85-90% Rendement :
    • articulations critiques
    • Aucune séparation conjointe autorisée
    • Applications techniques uniquement
Considérations relatives au type de joint
  • Joint dur :
    • Contact métal sur métal
    • Détente minimale
    • Les valeurs de couple standard s'appliquent
  • Articulation souple :
    • Joints, joints toriques présents
    • Attendez-vous à une relaxation 10-20%
    • Peut nécessiter un resserrage
  • Trous taraudés :
    • Vérifier l'engagement du filetage (2×D min)
    • Attention au bottom-out
    • Envisagez Helicoil pour l'aluminium
Séquence de serrage
  • Modèle à 4 boulons : Motif en croix (1-3-2-4)
  • Modèle à 6 boulons : Motif en étoile
  • Bride circulaire : 180° opposés, puis 90°
  • Passes multiples : 30% → 70% → 100% → vérifier
  • Grandes brides : Utiliser la méthode héritée ASME PCC-1