Kalkulator torsi baut online gratis ini membantu para insinyur dan teknisi menentukan torsi pengencangan yang tepat untuk sambungan baut. Berdasarkan standar internasional ISO 16047 dan VDI 2230, kalkulator ini menghitung gaya pramuat, faktor K (koefisien gesekan), dan memberikan urutan pengencangan langkah demi langkah. Mendukung baut metrik M3-M48 dan baut imperial 1/4"-1-1/4", kelas properti 4.6 hingga 12.9, kelas SAE 2-5-8, dan berbagai kondisi pelumasan termasuk kering, berminyak, MoS2, dan PTFE. Kalkulator ini menggunakan rumus T = K × F × d di mana T adalah torsi, K adalah koefisien gesekan, F adalah gaya pramuat, dan d adalah diameter baut.

Hasil Perhitungan

Torsi yang Disarankan
—
Gaya Beban Awal
—
Koefisien Torsi (K)
—
Rentang Torsi
—
📋 Urutan Pengencangan
  • 1 Mengencangkan dengan tangan sampai pas
  • 2 Kencangkan hingga — (Torsi 30%)
  • 3 Kencangkan hingga — (Torsi 70%)
  • 4 Kencangkan hingga — (Torsi 100%) dalam gerakan halus

📘 Teori dan Data Referensi

Rumus Perhitungan Torsi

Torsi pengencangan yang dibutuhkan dihitung menggunakan rumus VDI 2230:

T = K × F × d
  • T — torsi pengencangan (N·m)
  • Bahasa Inggris: K — koefisien gesekan (tanpa dimensi, biasanya 0,10–0,25)
  • F — gaya pramuat (N)
  • D — diameter baut nominal (m)

Gaya Beban Awal

F = S × As × η
  • S — dasar kekuatan: Rp (hasil) atau Sp (bukti) (MPa)
  • Sebagai — luas tegangan tarik (mm²)
  • η — faktor pemanfaatan (50–90%)

Koefisien Torsi (Faktor K / Faktor Mur)

Kondisi Permukaan Faktor K Catatan
Benang kering 0,20 – 0,25 Hasil yang tidak konsisten, hindari.
Minyak ringan 0,14 – 0,18 Pilihan standar
Gemuk molibdenum 0,10 – 0,12 Beban tinggi, baja tahan karat
PTFE / Teflon 0,08 – 0,10 Gesekan minimum
Berlapis seng 0,17 – 0,20 Tergantung pada kualitas

Kelas Properti Baut (ISO 898-1)

Kelas Rm (MPa) Rp (MPa) Sp (MPa) Aplikasi
4.6 400 240 225 Koneksi non-kritis
8.8 800 640 580 (≤16 mm), 600 (>16 mm) Koneksi standar
10.9 1000 900 830 Aplikasi berkekuatan tinggi
12.9 1200 1080 970 Koneksi penting

Nilai Sp ditampilkan untuk transparansi (tabel ringkasan ISO 898-1: BoltportUntuk pekerjaan yang kritis, verifikasi terhadap edisi resmi ISO 898-1 dan rentang diameter.

Contoh Praktis

🔧 Contoh 1: Flensa Pompa

Kondisi: Baut M12, kelas 8.8, pelumasan oli ringan

Perhitungan: K=0,16, F=40 kN, d=12 mm → T = 0,16 × 40000 × 0,012 = 77 N·m

Pola: Pengencangan pola silang dalam 3 tahapan.

⚙️ Contoh 2: Pemasangan Gearbox

Kondisi: Baut M20, kelas 10.9, pasta anti-lengket

Perhitungan: K=0,12, F=166 kN, d=20 mm → T = 0,12 × 166000 × 0,020 = 398 N·m

Catatan: Periksa kembali torsi setelah 24 jam.

⚠️ Catatan Penting

  • Pengencangan yang berlebihan dapat merusak ulir atau mematahkan baut.
  • Pengencangan baut yang kurang kencang menyebabkan sambungan menjadi longgar dan terjadi kebocoran.
  • Lakukan kalibrasi kunci torsi Anda secara berkala.
  • Bersihkan ulir sebelum perakitan — kotoran mengubah koefisien gesekan.
  • Baut kelas 10.9+ bekas pakai harus diganti.

Pola Pengencangan

4 baut: Pola silang (1-3-2-4)

6 baut: Pola bintang (1-4-2-5-3-6)

8+ baut: Berlawanan secara diametris, lalu 90°

Pengencangan multi-pass: 30% → 70% → 100% → verifikasi

📋 Panduan Referensi Lengkap ISO 16047:2005

ISO 16047:2005 — Standar internasional "Pengencang — Pengujian Torsi/Gaya Jepit". Mendefinisikan kondisi untuk melakukan pengujian torsi dan gaya jepit untuk pengencang berulir dan bagian serupa.

1. Ruang Lingkup Standar

Standar ini mendefinisikan kondisi pengujian untuk pengujian torsi dan gaya penjepitan pada:

  • Baut, sekrup, dan mur dengan ulir metrik M3 — M39
  • Pengencang yang terbuat dari baja karbon dan baja paduan
  • Produk dengan sifat mekanik sesuai dengan ISO 898-1 dan ISO 898-2

Tidak berlaku untuk: sekrup pengunci, baut dengan ulir tekan, pengencang pengunci otomatis.

Suhu uji: 10°C — 35°C (kecuali disepakati lain).

2. Istilah dan Definisi Utama

Ketentuan Simbol Definisi
Gaya Jepit F Gaya tarik aksial yang bekerja pada batang baut, atau gaya tekan pada bagian yang dijepit selama pengencangan.
Gaya Jepit Hasil Fy Gaya jepit di mana perpanjangan batang baut melebihi batas elastis di bawah kondisi tegangan gabungan
Kekuatan Jepitan Maksimum Fu Gaya jepit maksimum yang menyebabkan batang baut patah.
Torsi Pengencangan T Torsi yang diberikan pada mur atau baut selama pengencangan.
Torsi Ulir Ke- Torsi yang ditransmisikan melalui ulir yang sesuai ke batang baut
Torsi Gesekan Permukaan Bantalan Tb Torsi yang ditransmisikan melalui permukaan bantalan ke bagian yang dijepit selama pengencangan
Faktor K Bahasa Inggris: K Koefisien torsi: K = T / (F × d)

3. Tabel Simbol Lengkap (ISO 16047)

Simbol Deskripsi Satuan
DDiameter ulir nominalmm
d₂Diameter ulir bautmm
dADiameter lubang untuk baut pada perlengkapan ujimm
dhDiameter lubang pada ring atau pelat bantalanmm
DbDiameter untuk torsi gesekan permukaan bantalanmm
MelakukanDiameter luar permukaan bantalanmm
DpDiameter permukaan pelat bantalan datarmm
FGaya jepit (pramuat)N, kN
FpBeban uji sesuai ISO 898-1/898-2N, kN
FuGaya jepit maksimumN, kN
FyGaya penjepit hasilN, kN
hKetebalan pelat bantalan atau ringmm
Bahasa Inggris: KKoefisien torsi (faktor K)—
LcPanjang terjepitmm
LetnanPanjang ulir penuh di antara permukaan bantalanmm
PJarak ulirmm
TTorsi pengencanganJumlah
TbTorsi gesekan permukaan bantalanJumlah
Ke-Torsi ulirJumlah
TuTorsi pengencangan maksimumJumlah
TyTorsi pengencangan hasilJumlah
θSudut rotasi°
mikrometerKoefisien gesekan pada permukaan bantalan—
mikroKoefisien gesekan pada benang—
μtotKoefisien gesekan total—

4. Rumus Perhitungan menurut ISO 16047

4.1. Faktor K (Koefisien Torsi)

K = T / (F × d)

Ditentukan pada gaya penjepit sebesar Beban uji 75% (0,75 Fp). Faktor K hanya berlaku untuk pengencang dengan kondisi gesekan, diameter, dan geometri yang identik.

4.2. Persamaan Kellermann-Klein

Rumus torsi pengencangan lengkap:

T = F × [ (P / 2π) + (1.154 × μth × d₂) + (μb × (Do + dh) / 4) ]

4.3. Koefisien Gesekan Total μtot

Perkiraan (kesalahan 1-2%):

μtot = (T/F - P/2π) / (0.577 × d₂ + 0.5 × Db)

dimana: Db = (Do + dh) / 2 — diameter permukaan bantalan rata-rata

Penting: Persamaan μtot didasarkan pada asumsi bahwa koefisien gesekan ulir dan koefisien gesekan permukaan bantalan adalah sama (μth = μb).

4.4. Koefisien Gesekan Benang μth

μth = (Tth/F - P/2π) / (0.577 × d₂)

di mana torsi ulir: Tth = T - Tb

4.5. Koefisien Gesekan Permukaan Bantalan μb

μb = Tb / (0,5 × Db × F)

di mana torsi permukaan bantalan: Tb = T - Tth

5. Metode untuk Menentukan Sifat Pengencangan

Milik F T Ke- Tb θ
Faktor K●●———
Koefisien gesekan total μtot●●———
Koefisien gesekan ulir μth●—●——
Koefisien gesekan permukaan bantalan μb●——●—
Gaya jepit luluh Fy●———●
Torsi pengencangan hasil Ty●●——●
Kekuatan penjepit maksimum Fu●————
Torsi pengencangan maksimum Tu●●———

● — pengukuran wajib, — — tidak diperlukan

6. Persyaratan Peralatan Uji

6.1. Stand Uji

  • Akurasi pengukuran: ±2% nilai terukur
  • Akurasi pengukuran sudut: ±2° atau ±2% (mana yang lebih besar)
  • Hasil akan dicatat secara elektronik.
  • Kekakuan mesin harus tetap konstan.

6.2. Kecepatan Pengencangan

Diameter Ulir Kecepatan Rotasi
M3 — M1610 — 40 rpm
M16 — M395 — 15 rpm

6.3. Perlengkapan Uji

  • Panjang ulir Lt ≥ 1d saat pengencangan hingga mencapai titik luluh atau patah
  • Diameter lubang dA menurut ISO 273:1979, seri pas ketat
  • Komponen pengganti harus dipasang secara koaksial dan dikunci agar tidak berputar.

7. Mengganti Komponen untuk Pengujian

7.1. Pelat/Ring Bantalan Pengganti

Parameter Tipe HH (Kekerasan Tinggi) Tipe HL (Kekerasan Rendah)
Kekerasan50 — 60 HRC200 — 300 HV
Kekasaran permukaan Ra(0,5 ± 0,3) μm≤1,6 μm (h≤3mm), ≤3,2 μm (h>3mm)
Lubang dhSesuai ISO 273, seri menengah
Ketebalan hSesuai dengan ISO 7093-1
KebosananSesuai ISO 4759-3:2000, grade A

7.2. Variasi Ketebalan Δh pada Bagian yang Sama

d, mm 3—5 6—10 12—20 22—33 36
Δh, mm 0.05 0.1 0.15 0.2 0.3

7.3. Mengganti Mur dengan Baut Uji

  • Baut kelas ≤10.9 → mur menurut ISO 4032/8673, kelas properti 10
  • Baut kelas 12.9 → mur menurut ISO 4033/8674, kelas properti 12

7.4. Mengganti Baut dengan Mur Pengujian

  • Sesuai dengan ISO 4014, 4017, 4762, 8765, 15071 atau 15072
  • Kelas properti ≥ kelas nut, tetapi tidak kurang dari 8,8
  • Benang harus digulung
  • Tonjolan ulir: 2—7 pitch

7.5. Persiapan Bagian Pengganti

  • Bersihkan lemak, minyak, dan kontaminasi.
  • Bersihkan dengan ultrasonik menggunakan pelarut yang sesuai.
  • Kondisi permukaan: bersih tanpa lapisan atau seng A1J sesuai ISO 4042
  • Komponen hanya dapat digunakan sekali!

8. Kondisi Pengujian

8.1. Kondisi Standar

  • Suhu: 10°C — 35°C
  • Pengujian wasit: tidak lebih awal dari 24 jam setelah pelapisan
  • Komponen pengganti harus berada pada suhu ruangan.
  • Penentuan faktor K dan μtot pada F = 0,75 Fp

8.2. Ketentuan Khusus

Akan disepakati antara pihak-pihak yang berkontrak:

  • Suku cadang pengganti non-standar
  • Kecepatan pengencangan khusus
  • Baut/mur pengunci (dengan ring pengunci)

9. Standar Terkait

Standar Judul
ISO 898-1Sifat mekanis pengencang — Baut, sekrup, dan stud
ISO 898-2Sifat mekanis pengencang — Mur
ISO 68-1Ulir sekrup metrik tujuan umum ISO — Profil dasar
ISO 273Pengencang — Lubang bebas untuk baut dan sekrup
ISO 4042Pengencang — Lapisan elektroplating
ISO 4759-3Toleransi untuk pengencang — Ring polos
ISO 7093-1Ring pengunci polos — Seri besar
VDI 2230Perhitungan sistematis sambungan baut yang mengalami tegangan tinggi.

10. Isi Laporan Tes

10.1. Deskripsi Pengencang

Wajib:

  • Penunjukan standar
  • Nilai Db yang dihitung
  • Lapisan permukaan
  • Pelumasan
  • Metode pembuatan ulir

Jika berlaku:

  • Sifat mekanik sebenarnya
  • Kekasaran permukaan
  • Metode pembuatan

10.2. Hasil Tes

  • Jumlah sampel
  • Nilai Db (jika tidak dihitung)
  • Torsi pada gaya penjepit yang ditentukan
  • Sudut rotasi (jika diperlukan)
  • Faktor K, μtot, μth, μb
  • Rasio T/F atau F/T

11. Rekomendasi Praktis

📌 Memilih Metode Deskripsi Gesekan
Metode Kompleksitas Penerapan
Rasio T/F Sederhana Hanya untuk pengujian sambungan tertentu
Faktor K Sedang Satu diameter dengan kondisi yang sama
Koefisien μth, μb Kompleks Semua ukuran dengan kondisi gesekan yang sama

⚠️ Catatan Penting

  • Faktor K valid hanya untuk satu diameter — tidak dapat diekstrapolasi!
  • Total μtot mengasumsikan μth = μb — ini adalah penyederhanaan!
  • Suku cadang pengganti adalah hanya untuk sekali pakai
  • Saat menggunakan kembali pelat — dokumentasikan kondisi awalnya.
  • Pengujian pada T > Ty atau T > Tu — hentikan segera setelah puncak terlampaui

12. Daftar Pustaka

  • ISO 16047:2005 — Pengencang — Pengujian torsi/gaya penjepit
  • ISO 16047:2005/Amd 1:2012 — Amandemen 1
  • VDI 2230:2015 — Perhitungan sistematis sambungan baut yang mengalami tegangan tinggi
  • Kellermann, R. dan Klein, H.-C. — Untersuchungen über den Einfluss der Reibung auf Vorspannung dan Anzugsmoment von Schraubenverbindungen (1955)
  • DIN 946 — Penentuan koefisien gesekan rakitan baut/mur
  • ECSS-E-HB-32-23A — Buku pegangan pengencang berulir (ESA)

❓ Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Apa rumus untuk menghitung torsi pengencangan baut?

Rumus standar untuk torsi pengencangan baut adalah:

T = K × F × d

Di mana:

  • T = Torsi pengencangan (N·m)
  • Bahasa Inggris: K = Koefisien gesekan (faktor K), biasanya 0,10–0,25
  • F = Gaya pramuat target (N)
  • D = Diameter baut nominal (m)

Rumus ini didasarkan pada VDI 2230 standar dan memberikan hasil yang akurat untuk sambungan baut standar.

Apa itu faktor K dalam pengencangan baut?

Faktor K (juga disebut koefisien torsi atau faktor mur) adalah nilai tanpa dimensi yang mewakili karakteristik gesekan gabungan dari sambungan baut. Ini mencakup gesekan ulir (μth) dan gesekan permukaan bantalan (μb).

Nilai faktor K tipikal:

  • Benang kering: 0,20 – 0,25
  • Benang yang diminyaki: 0,14 – 0,18
  • Pelumasan MoS₂: 0,10 – 0,12
  • Lapisan PTFE: 0,08 – 0,10

Per ISO 16047, Faktor K ditentukan pada beban uji 75% (0,75 Fp) dan hanya berlaku untuk pengencang dengan kondisi gesekan dan diameter yang identik.

Berapakah persentase pramuat yang direkomendasikan untuk baut?

Beban awal yang direkomendasikan sebagai persentase dari basis kekuatan yang dipilih bergantung pada aplikasinya:

  • 50% — Rakitan ringan dan rentan getaran
  • 65% — Aplikasi tugas sedang
  • 75% — Praktik industri standar (paling umum)
  • 85% — Sendi berkinerja tinggi
  • 90% — Hanya untuk aplikasi penting dan kritis

Gaya pramuat dihitung sebagai: F = S × As × η, di mana S adalah Rp (kekuatan luluh) atau Sp (tegangan bukti) (MPa), As adalah luas tegangan tarik (mm²), dan η adalah faktor pemanfaatan (0,50–0,90).

Apa yang ditentukan oleh ISO 16047?

ISO 16047:2005 (Pengencang — Pengujian torsi/gaya penjepit) menetapkan:

  • Cakupan: Baut metrik M3–M39 sesuai ISO 898-1/898-2
  • Peralatan uji: Akurasi pengukuran ±2%
  • Kecepatan pengencangan: 10–40 rpm (M3–M16), 5–15 rpm (M16–M39)
  • Suku cadang pengganti: tipe HH (50–60 HRC) dan HL (200–300 HV)
  • Rumus: Perhitungan faktor K, μtot, μth, μb
  • Kondisi pengujian: Suhu 10–35°C
  • Persamaan Kellermann-Klein untuk analisis torsi lengkap

Standar ini memastikan pengujian torsi/gaya penjepitan yang konsisten dan dapat dibandingkan di seluruh dunia.

Bagaimana pelumasan memengaruhi torsi baut?

Pelumasan secara signifikan mengurangi faktor K, artinya torsi lebih rendah diperlukan untuk mencapai gaya pramuat yang sama:

KondisiFaktor KMemengaruhi
Kering0.22Garis dasar
Minyak ringan0.1627% torsi lebih rendah
MoS₂0.1150% torsi lebih rendah
PTFE0.0959% torsi lebih rendah

Peringatan: Menggunakan faktor K kering untuk baut yang dilumasi akan mengakibatkan pengencangan berlebihan yang parah, yang berpotensi menyebabkan kegagalan baut. Selalu sesuaikan faktor K dengan kondisi sebenarnya.

Apa urutan pengencangan baut yang benar?

Urutan pengencangan yang tepat memastikan distribusi beban yang merata:

  1. Kencangkan dengan tangan semua baut hingga kencang
  2. Kencangkan hingga 30% torsi akhir (dalam pola)
  3. Kencangkan hingga 70% torsi akhir (dalam pola)
  4. Kencangkan hingga 100% torsi akhir dalam gerakan halus
  5. Memeriksa Torsi akhir pada semua baut

Pola:

  • 4 baut: Pola silang (1-3-2-4)
  • 6 baut: Pola bintang (1-4-2-5-3-6)
  • 8+ baut: Berlawanan secara diametris, lalu diputar 90°

Kelas properti baut apa yang harus saya gunakan?

Pemilihan kelas properti per ISO 898-1:

KelasRp (MPa)Rm (MPa)Aplikasi
4.6240400Tidak kritis, beban rendah
8.8640800Struktur standar
10.99001000Berkekuatan tinggi, otomotif
12.910801200Beban kritis dan maksimum

Penguraian kode: Angka pertama × 100 = kekuatan tarik (Rm) dalam MPa. Angka pertama × angka kedua × 10 = kekuatan luluh (Rp) dalam MPa. Contoh: 8,8 → Rm=800 MPa, Rp=8×8×10=640 MPa.

Bisakah saya menggunakan kembali baut berkekuatan tinggi?

Secara umum, tidak. Baut berkekuatan tinggi (kelas 10.9 dan 12.9) tidak boleh digunakan kembali setelah dikencangkan hingga mencapai beban awal desain karena:

  • Deformasi plastik terjadi selama pengencangan.
  • Kerusakan benang mungkin tidak terlihat.
  • Kekuatan baut berkurang setelah diregangkan.
  • Baut torsi-hingga-hasil dirancang untuk sekali pakai.

Pengecualian: Kelas 8.8 dan di bawahnya dapat digunakan kembali jika tidak ada kerusakan yang terlihat dan aplikasinya tidak kritis. Per ISO 16047, suku cadang pengganti untuk pengujian hanya untuk sekali pakai.

Seberapa akurat pengencangan menggunakan kunci torsi?

Akurasi alat torsi:

  • Kunci momen tipe klik: ±4–5%
  • Kunci momen tipe balok: ±3–4%
  • Kunci momen digital: ±1–2%
  • Peralatan uji ISO 16047: ±2%

Namun, Akurasi torsi terhadap pramuat dibatasi oleh variasi gesekan. Bahkan dengan torsi yang tepat, pramuat aktual dapat bervariasi. ±25–30% karena:

  • Variasi hasil akhir permukaan
  • Ketidakkonsistenan pelumasan
  • Perbedaan kualitas benang

Untuk aplikasi kritis, pertimbangkan metode torsi-sudut atau penegangan hidrolik (Akurasi pramuat ±5%).

Apa perbedaan antara ISO 16047 dan VDI 2230?

Standar-standar ini memiliki tujuan yang berbeda namun saling melengkapi:

AspekISO 16047VDI 2230
FokusMetode pengujianPerhitungan desain
TujuanMengukur sifat gesekanHitung kebutuhan gabungan
KeluaranNilai faktor K, μth, μbUkuran baut dan torsi yang dibutuhkan
AplikasiProdusen dan laboratorium pengikatInsinyur desain

ISO 16047 menjelaskan cara mengukur koefisien gesekan; VDI 2230 menjelaskan cara menggunakannya dalam desain sambungan baut.