Mekkora egy csavar szakítófeszültségi területe?

A szakítófeszültségi terület (As) az a tényleges keresztmetszeti terület, amelyet a menetes rögzítőelem szakítószilárdságának kiszámításához használnak. Kisebb, mint a névleges szárfelület, mivel figyelembe veszi a menetgyök geometriáját. Az ISO 898-1 szabvány határozza meg, és a menetemelkedés átmérőjétől és a menet alsó átmérőjétől függ.

Hogyan számítják ki a csavar szakítószilárdságát?

A csavar szakítószilárdságát a következőképpen számítjuk ki: Ft = Rm × As, ahol Rm a csavaranyag szakítószilárdsága (a tulajdonságosztály alapján meghatározva), As pedig a szakítófeszültségi terület. Például egy 8.8-as osztályú csavar Rm = 800 MPa.

Mit jelent a 8.8-as csavar szilárdsági osztály?

Az első szám (8) a minimális szakítószilárdság (MPa) századrészét jelenti (800 MPa). A második szám (8) a folyáshatár és a szakítószilárdság arányának tízszeresét jelenti (0,8). Tehát folyáshatár = 800 × 0,8 = 640 MPa.

Hogyan számítják ki a csavarok nyírószilárdságát?

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 partial safety factors. For single shear, use one stress area; for double shear, multiply by 2.

Mi a különbség a próbaterhelés és a szakítószilárdság között?

A próbaterhelés az a maximális erő, amelyet egy csavar tartós alakváltozás nélkül képes elviselni (rugalmassági határ). A szakítószilárdság a törés előtti maximális erő. A próbaterhelési feszültség (Sp) a legtöbb szilárdsági osztály esetében a folyáshatár körülbelül 90%-je.

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.

ISO 898-1 M3–M64 4.6 – 12.9 osztály

Csavarméret

Tulajdonságosztály

Nyíró síkok

Gyors előbeállítások

Eredmények

Végső szakítóterhelés (Ft)

—

Nyíróteherbírás (Fs, egyszerűsített becslés)

—

Húzófeszültségi terület (As)

—

Hozamterhelés (Fy)

—

Végső szakítószilárdság (Rm)

—

Végső szakítóterhelés

A csavar által törés előtt elviselhető maximális szakítóerő:

R_m — szakítószilárdság (MPa), a szilárdsági osztályból
A_s — 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) F_v = α_v × f_ub × A with α_v = 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

Példa — M10 × 8,8 csavar

Adott: M10-es csavar, 8,8 szilárdsági osztály, egyszeres nyírású

A_s = 58,0 mm², R_m = 800 MPa

F_t = 800 × 58,0 = 46 400 N = 46,4 kN

F_s = 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).