Ingyenes mérnöki eszköz
Csavar szakító- és nyírószilárdság-kalkulátor
Számítsa ki a metrikus csavarok végső húzóterhelését az ISO 898-1 tulajdonságosztály-adatai alapján, egyszerűsített nyíróteherbírás-becsléssel együtt. Válassza ki a csavarméretet és a tulajdonságosztályt.
Ezt a kalkulátort a Vibromera mérnöki csapata fejlesztette ki és ellenőrizte, a Balanset hordozható kiegyensúlyozó készülékek gyártója.
Eredmények
Végső szakítóterhelés
A csavar által törés előtt elviselhető maximális szakítóerő:
- Rm — szakítószilárdság (MPa), a szilárdsági osztályból
- As — szakítófeszültségi terület (mm²), az ISO 898-1 / ISO 261 szabvány szerint
Nyíróteherbírás (egyszerűsített becslés)
Az ISO 898-1 meghatározza a csavarok húzószilárdsági és próbaterhelési jellemzőit — nem nem adja meg a nyírószilárdságot. Az itt megjelenített érték egy széles körben használt egyszerűsített műszaki becslés, amely a nyírószilárdságot a húzószilárdság körülbelül 60%-ának veszi (a von Mises-kritérium alapján, τ ≈ 0.58 σ):
Kettős nyírás esetén szorozza meg 2-vel (két nyírási sík).
⚠️ Nyírási tervezési megjegyzés: A tényleges nyíróteherbírás attól függ, hogy a nyírási sík a meneten vagy a menet nélküli száron halad-e át, továbbá a kötés elcsúszásától, a lemezfelfekvéstől és a kifáradási terheléstől is. A tervezési szabványok saját értékeket határoznak meg — például az Eurocode 3 (EN 1993-1-8) Fv = αv × fub × A, ahol αv = 0.6 a 4.6, 5.6 és 8.8 osztályokhoz, de 0.5 a 4.8, 5.8, 6.8 és 10.9 osztályokhoz, részleges biztonsági tényezőkkel együtt. A nyírásra terhelt kötéseket mindig a vonatkozó szerkezeti vagy gépészeti tervezési szabvány szerint ellenőrizze, ne csak ezen az egyszerűsített becslésen alapulva.
Szilárdsági osztályok az ISO 898-1 szabvány szerint
| Osztály | Rm (MPa) | Rp0,2 (MPa) | Tipikus használat |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Alacsony szilárdságú, általános célú |
| 5.8 | 520 | 420 | Szerkezeti, nem előfeszített |
| 8.8 | 800 | 640 | Autóipar, gépek (leggyakoribb) |
| 10.9 | 1040 | 940 | Nagy szilárdságú szerkezeti |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Maximális szilárdság (ötvözött acél) |
Gyakorlati példa
Adott: M10-es csavar, 8,8 szilárdsági osztály, egyszeres nyírású
As = 58,0 mm², Rm = 800 MPa
Ft = 800 × 58,0 = 46 400 N = 46,4 kN
Fs = 0,6 × 800 × 58,0 = 27 840 N = 27,8 kN
⚠️ Megjegyzés: Ezek a biztonsági tényezők nélküli határkapacitások. Tervezési célokra alkalmazzon megfelelő biztonsági tényezőket (jellemzően 2–3 statikus, 4–6 kifáradási teherbírásra).
A húzófeszültség-keresztmetszet (As) az a hatékony keresztmetszeti terület, amelyet a menetes kötőelem húzóteher-bírásának kiszámításához használnak. Kisebb a névleges szárkeresztmetszetnél, mert figyelembe veszi a menetgyök geometriáját. Az értékeket az ISO 898-1 táblázatba foglalja.
A szakítószilárdsági határterhelés Ft = Rm × As, ahol Rm a szakítószilárdság (a szilárdsági osztályból), As pedig a feszültségi keresztmetszet. Például egy 8.8 osztályú csavar esetén Rm = 800 MPa.
Az első szám (8) a minimális szakítószilárdság MPa-ban megadott értékének 1/100-ad része (800 MPa). A második szám (8) a folyáshatár és a szakítószilárdság arányának (0,8) tízszerese. Tehát a folyáshatár ≈ 800 × 0,8 = 640 MPa.
Az ISO 898-1 nem határozza meg a nyírószilárdságot — kizárólag a szakító- és a próbaterheléses tulajdonságokat tárgyalja. Egy gyakori egyszerűsített becslés a nyírószilárdságot a szakítószilárdság 60%-ának veszi: Fs = 0,6 × Rm × As, a von Mises-féle folyási feltétel alapján. Az olyan tervezési szabványok, mint az Eurocode 3 (EN 1993-1-8), saját tényezőket (0,6 vagy 0,5, a szilárdsági osztálytól függően), valamint biztonsági tényezőket alkalmaznak. Kétnyírású kapcsolat (két nyírási sík) esetén szorozza meg 2-vel.
A próbaterhelés a maradó alakváltozás nélkül felvehető legnagyobb erő (rugalmassági határ). A szakítószilárdság a törés előtti legnagyobb erő. A próbaterhelési feszültség a legtöbb szilárdsági osztálynál a folyáshatár körülbelül 90%-a.
Az ezen az oldalon ismertetett eljárásokat a Vibromera csapata dolgozta ki, és a helyszínen tesztelte a Balanset-1A segítségével, amely egy hordozható, kétcsatornás kiegyensúlyozó és rezgésanalizátor a helyszíni kiegyensúlyozáshoz.
Professzionális terepi kiegyensúlyozó eszközök és szoftverek. Több mint 50 országban használják.
