Csavarhúzó nyomaték kalkulátor
Számítsa ki a szükséges nyomatékot a megfelelő csavar-előfeszítés eléréséhez
Számítási paraméterek
Az ISO 898, ASME B1.1 és VDI 2230 szabványokon alapul
Számítási eredmények
—
—
—
—
Meghúzási irányelvek:
Hogyan működik a számológép
Referencia szabványok
Nemzetközi szabványok:
- VDI 2230:2015 – Nagy igénybevételnek kitett csavarozott kötések szisztematikus számítása
- ISO 898-1 – Rögzítőelemek mechanikai tulajdonságai – Csavarok, csavaranyák és csapok
- ASME B1.1 – Egységes hüvelykes csavarmenetek
- DIN 946 – Nyomaték-előfeszítés összefüggés menetes kötőelemek esetén
- ECSS-E-HB-32-23A – Menetes rögzítőelemek kézikönyve (ESA)
Alapnyomaték-képlet
A szükséges meghúzási nyomatékot a következőképpen számítjuk ki:
ahol:
- T — meghúzási nyomaték (N·m)
- k — nyomatéktényező (jellemzően 0,15–0,25)
- F — kívánt előfeszítő erő (N)
- d — névleges csavarátmérő (m)
Előfeszítő erő kiszámítása
Az előfeszítő erőt a következőképpen határozzák meg:
ahol:
- σ_y — a csavaranyag folyáshatára (MPa)
- Mint — húzófeszültségi terület (mm²)
- hasznosítás — a felhasznált folyáshatár százalékos aránya
K-tényező (nyomatékegyüttható)
A k-tényező a menet és a csapágyfelület súrlódásától függ:
- Száraz/kenőanyagmentes: k = 0,20-0,25
- Enyhén olajozott: k = 0,15-0,18
- Molibdén-diszulfid: k = 0,10-0,12
- PTFE bevonat: k = 0,08-0,10
Csavar szilárdsági osztályok
A metrikus csavarosztályok a szakítószilárdságot és a folyáshatárt jelzik:
- 8.8. osztály: 800 MPa szakítószilárdság, 640 MPa folyáshatár
- 10.9. osztály: 1000 MPa szakítószilárdság, 900 MPa folyáshatár
- 12.9. osztály: 1200 MPa szakítószilárdság, 1080 MPa folyáshatár
Fontos szempontok
- Mindig kalibrált nyomatékszerszámokat használjon
- Tisztítsa meg a meneteket az összeszerelés előtt
- A kritikus kötéseknél fokozatos nyomatékot alkalmazzon
- Vegye figyelembe a nyomaték relaxációt lágy kötésekben
- Vegye figyelembe a rögzítőanyákban uralkodó nyomatékot
- Szükség esetén a kezdeti beállás után újrahúzás
Biztonsági tényezők
- Statikus terhelések: 75-85% tipikus hozam
- Dinamikus terhelések: 50-65% hozam ajánlott
- Kritikus biztonság: További elemzésre van szükség
- Újrafelhasznált csavarok: Csökkentse a nyomatékot 10-20%-vel
Használati példák és értékválasztási útmutató
1. példa: Szivattyú karimás csatlakozás
Forgatókönyv: Szivattyú csatlakoztatása a motorhoz tengelykapcsoló-védővel
- Csavarméret: M12
- Fokozat: 8.8
- Kenés: Enyhén olajozott
- Előtöltés: 75% (standard)
- Illesztési típus: Kemény (acél acélhoz)
- Módszer: Kézi nyomatékkulcs
- Eredmény: 78 Nm (58 láb-lb)
- Megjegyzés: Húzza meg keresztirányban
2. példa: Nyomástartó edény karimája
Forgatókönyv: Nagynyomású gőzvezeték spiráltömítéssel
- Csavarméret: M20
- Fokozat: 10.9
- Kenés: Molibdén-diszulfid
- Előtöltés: 85% (nagy teljesítményű)
- Illesztési típus: Puha (tömítéssel)
- Módszer: Hidraulikus feszítő
- Eredmény: 340 Nm (251 láb-font)
- Kritikai: Kövesse az ASME PCC-1 sorrendet
3. példa: Motorfejcsavarok
Forgatókönyv: Gépjárműmotor hengerfej szerelvény
- Csavarméret: M10
- Fokozat: 12.9
- Kenés: Motorolaj
- Előtöltés: 90% (maximum)
- Illesztési típus: Menetes furat
- Módszer: Nyomaték + szög
- Eredmény: 65 N·m + 90°-os fordulat
- Megjegyzés: Nyomaték-hozam alkalmazás
Hogyan válasszunk értékeket
Csavarminőség kiválasztása
- 4.6. osztály/2. fokozat:
- Nem kritikus alkalmazások
- Csak könnyű terhelések
- Alacsony költségű lehetőség
- 8.8. osztály/5. évfolyam:
- Általános mérnöki
- Leggyakoribb választás
- Jó szilárdság/költség arány
- 10.9. osztály/8. évfolyam:
- Nagy szilárdságú alkalmazások
- Dinamikus terhelések
- Csökkentett csavarszám lehetséges
- 12.9. osztály:
- Maximális szilárdság
- Kritikus alkalmazások
- Különleges kezelés szükséges
Kenés kiválasztása
- Szárazon (k=0,20): Inkonzisztens eredmények, lehetőség szerint kerülendők
- Könnyűolaj (k=0,15): Standard választás, következetes
- Molibdén paszta (k=0,10): Nagy terhelés, rozsdamentes acél
- PTFE (k=0,08): Legalacsonyabb súrlódás, precíz előfeszítés
- Berágásgátló: Használja a gyártó által megadott k-tényezőt
Előtöltési kiválasztási útmutató
- 50% hozam:
- Vibrációs berendezések
- Gyakori szétszerelés
- Alumínium alkatrészek
- 75% Hozam:
- Standard statikus illesztések
- Acél szerelvények
- A legtöbb alkalmazás
- 85-90% Hozam:
- Kritikus ízületek
- Illesztések szétválasztása tilos
- Csak mérnöki alkalmazások
Illesztési típusokkal kapcsolatos szempontok
- Kemény illesztés:
- Fém-fém érintkezés
- Minimális relaxáció
- Standard nyomatékértékek érvényesek
- Lágy illesztés:
- Tömítések, O-gyűrűk jelen vannak
- Várható 10-20% relaxáció
- Szükség lehet újrahúzásra
- Menetes furatok:
- Menetbefogás ellenőrzése (min. 2×D)
- Óvakodj a kieséstől
- Alumínium esetén érdemes Helicoil-t választani
Meghúzási sorrend
- 4 csavaros elrendezés: Keresztminta (1-3-2-4)
- 6 csavaros minta: Csillagminta
- Kör alakú karima: 180°-os ellentétek, majd 90°
- Többszörös menetek: 30% → 70% → 100% → ellenőrzés
- Nagy karimák: Használja az ASME PCC-1 örökölt módszert
📘 Teljes útmutató: Csavarhúzó nyomaték kalkulátor
🎯 Mit csinál ez a kalkulátor?
Ez a kalkulátor meghatározza a menetes rögzítőelemek szükséges meghúzási nyomatékát a megfelelő előfeszítő erő eléréséhez.
Kritikus fontosságú a csavarozott kötések megbízhatóságának és biztonságának biztosítása érdekében minden iparágban.
🌍 VDI 2230 és ISO 898 szabványok megértése
VDI 2230:2015 a német irányelv, a "Nagy igénybevételnek kitett csavarozott kötések szisztematikus számítása". A csavarozott kötések számításának világszerte legátfogóbb és legelismertebb dokumentuma. A repülésben, az autóiparban és az energiatermelésben használják.
ISO 898-1: Csavarszilárdsági osztályok
Az XY jelölésű rögzítőelemek mechanikai tulajdonságait határozza meg:
- 4.6: Folyáshatár 240 MPa (közönséges acél)
- 8.8: Folyáshatár 640 MPa (standard nagy szilárdságú)
- 10.9: Folyáshatár 900 MPa (nagy szilárdságú)
- 12.9: Folyáshatár 1080 MPa (ultra nagy szilárdságú)
Alapelv
A csavart 75-90% folyáshatárig kell előfeszíteni (megnyújtani). Ez biztosítja:
- A hézag tömített marad (nincs rés)
- Változó terheléseket kezel (nincs kilazulás)
- Egyenletes teherelosztás a csavarok között
💼 Valós alkalmazások
1️⃣ Karima szerelvény
DN200-as csővezeték, 16 bar nyomás. 12 db M16-os csavar, 8.8-as osztály. A kalkulátor meghatározza: 130 N·m csavaronként. Nyomatékkulccsal húzza meg keresztben.
2️⃣ Kritikus berendezések felszerelése
Hajtómű rögzítése a vázhoz. M20-as csavarok, 10.9-es osztály. Szükséges nyomaték: 420 N·m. Húzza meg 3 lépésben: 30% → 70% → 100%.
3️⃣ Berendezések javítása
Kompresszor hengerfejtömítés csere. M12-es csapok, 8.8-as osztály. Nyomaték: 68 N·m. Középről kifelé, spirálisan húzza meg.
4️⃣ Összeszerelési minőségellenőrzés
A beszerelés után ellenőrizze a meghúzást. Mérje meg a meghúzási nyomatékot. A névleges érték 80-100%-jének kell lennie. Ha kevesebb, akkor a csavar meglazult, újra kell húzni.
📊 Gyakorlati példa: Szivattyú karimás csatlakozás
Alkalmazás: DN150 karima, PN25
- 8 db M16-os csavar, 8.8-as osztály
- Tömítés: grafit kompozit
- Kenés: grafitpaszta
Számított: 95 N·m csavaronként
Meghúzás: Keresztirányú minta, 3 menet (30→70→100%)
Eredmény: Tömített illesztések, nincs szivárgás ✓
📖 Műszaki szószedet
- Meghúzási nyomaték (T)
- A csavarra ható forgatónyomaték meghúzás közben. N·m-ben (newtonméter) vagy lb·ft-ben (fontláb) mérve.
- Előfeszítő erő (F)
- A csavarban ható axiális húzóerő meghúzás után. Biztosítja az illesztés összenyomódását és a csatlakozás megbízhatóságát.
- K-tényező (nyomatékegyüttható)
- A nyomatékot és az erőt összekapcsoló dimenzió nélküli együttható: T = k × F × d. A menet és a csapágyfelület súrlódásától függ.
- Száraz acél: 0,20
- Olajkenés: 0,16
- Molibdén zsír: 0,11
- PTFE/Teflon: 0,09
- Hozamerősség százalékos aránya
- Ajánlott előterhelés a hozam százalékában:
- 75%: szabványos illesztések
- 85%: kritikus illesztések
- 90%: repülőgépipari alkalmazások
- Kemény illesztés
- Fém-fém csatlakozás tömítések nélkül. Minimális előterhelés-lazulás.
- Puha illesztés
- Csatlakozás tömítéssel vagy szigeteléssel. Tipikus lazítás 10-20%, utánhúzást igényel.
- Nyomatékkulcs
- Precíz nyomatékszabályozáshoz használható eszköz. Típusok: kattintásos, tárcsás, digitális.
- Szálégzés
- Fém berágódása meghúzás közben. Gyakori a rozsdamentes acélnál. Kenést igényel.
⚠️ Kritikus biztonsági pontok
- A túlzott meghúzás elronthatja a menetet vagy eltörheti a csavarokat
- A nem megfelelő meghúzás illesztési hibákhoz és szivárgásokhoz vezet
- A nyomatékkulcsokat rendszeresen kalibrálja
- Tisztítsa meg a meneteket az összeszerelés előtt - a szennyeződés megváltoztatja a súrlódási súrlódást
- Használjon előírt kenőanyagot – a rossz kenőanyag drámaian megváltoztatja a K-faktort
🎓 Bevált gyakorlatok
- Meghúzási minta: Keresztminta 4 csavarhoz, csillagminta 6-8 csavarhoz, spirális minta középponttól a karimákhoz
- Többmenetes meghúzás: A kritikus illesztésekhez 2-3 menetet használjon (első 30%, második 70%, utolsó 100%)
- Mark Bolts: Jelölje meg a csavarfejeket a kilazulás vizuális észlelése érdekében
- Újrahúzás: Lágy kötések esetén 24 óra elteltével ellenőrizze a nyomatékot
- Dokumentáció: A kritikus szerelvények nyomatékértékeinek rögzítése