Qual è la formula per calcolare la coppia di serraggio dei bulloni?

T = K × F × d, dove K è il coefficiente di coppia (0,10–0,25), F è la forza di precarico target (N) e d è il diametro nominale del bullone (m).

Cos'è il fattore K nel serraggio dei bulloni?

Il fattore K combina l'attrito della filettatura e della superficie di appoggio. Valori tipici: asciutto 0,20-0,25, oliato 0,14-0,18, MoS₂ 0,10-0,12, PTFE 0,08-0,10.

Qual è il precarico consigliato per i bulloni?

Tipicamente 65-75% di limite di snervamento per applicazioni standard. F = S × As × η.

In che modo la lubrificazione influisce sulla coppia dei bulloni?

La lubrificazione riduce significativamente il fattore K. L'utilizzo di un fattore K errato provoca un serraggio eccessivo o insufficiente.

Qual è la sequenza corretta per serrare i bulloni?

Serrare in più passaggi utilizzando uno schema a croce/stella: stretto → 30% → 70% → 100%.

Cos'è l'equazione di Kellermann-Klein?

T = F × [P/(2π) + 1,154·μth·d₂ + μb·(Do+dh)/4]. Separa l'attrito della filettatura e del cuscinetto.

Strumento di ingegneria gratuito

Calcolatore della coppia di serraggio dei bulloni

Calcola la coppia necessaria per ottenere una forza di precarico del bullone adeguata. Supporta filettature metriche a passo grosso e fine, UNC imperiali e diverse condizioni di lubrificazione.

Questo calcolatore è stato sviluppato e verificato dal team di ingegneria Vibromera, produttore degli strumenti di bilanciamento portatili Balanset.

ISO 898ISO 16047VDI 2230ASME B1.1

Dimensione del bullone

Classe di resistenza / Grado

Base di forza (modalità rigorosa)

Lubrificazione (influenza il fattore K)

Precarico target (% di Rp)

Tipo di giunto (informativo)

Metodo di serraggio (influisce sulla gamma)

Numero di bulloni (per il modello)

Risultati

Coppia consigliata

—

Forza di precarico

—

Fattore K

—

Area di stress

—

Gamma di coppia (in base alla precisione del metodo di serraggio)

———

Sequenza di serraggio

1Serrare a mano tutti i bulloni fino a quando a filo
2Stringere a — (coppia 30%) nel ciclo
3Stringere a — (coppia 70%) nel ciclo
4Stringere a — (coppia 100%) — movimento fluido

Schema di serraggio consigliato

Formula di calcolo della coppia

La coppia di serraggio necessaria viene calcolata con il metodo semplificato del fattore dado VDI 2230:

T = K × F × d

T — coppia di serraggio (N·m)
K — coefficiente di coppia / fattore dado (0,10–0,25)
F — forza di precarico target (N)
D — diametro nominale del bullone (m)

Forza di precarico

F = S × A_s × η

S — base di resistenza: Rp (resa) o Sp (tensione di prova)
A_s — area di sollecitazione a trazione (mm²)
η — fattore di utilizzo (0,50–0,90)

Equazione di Kellermann-Klein

T = F × [ P/(2π) + 1.154·μ_th·d₂ + μ_b·(D_o+d_h)/4 ]

Riferimento al fattore K

Condizioni della superficie	Fattore K	Note
Asciutto	0,20–0,25	Alta dispersione
Olio leggero	0,14–0,18	Più comune
MoS₂	0,10–0,12	Carichi elevati, acciaio inossidabile
PTFE	0,08–0,10	Attenzione: coppia eccessiva
Zincato	0,17–0,20	Dipende dal rivestimento
Antigrippaggio	0,11–0,13	Alta temperatura
Cerotto di cera	0,09–0,11	OEM automobilistico

Classi di resistenza dei bulloni (ISO 898-1)

Classe	R_m	R_p	S_p	Applicazione
4.6	400	240	225	Non critico
5.6	500	300	280	Generale
8.8	800	640	580/600	Strutturale standard
10.9	1040	940	830	Ad alta resistenza
12.9	1220	1100	970	Critico, carico massimo

Esempi pratici

Flangia della pompa — M12 × 1,75, classe 8.8, oliata

K=0,16, F=640×84,3×0,75=40.464 N → T=0,16×40464×0,012=77,7 N·m

Riduttore — M20 × 2,5, classe 10.9, antigrippaggio

K=0,12, F=900×245×0,75=165.375 N → T=0,12×165375×0,020=397 N·m

Eccessivo serraggio strappa il filetto o frattura il bullone
Sottocoppia → allentamento, perdite, rottura per fatica
Calibrare annualmente le chiavi dinamometriche
Pulire i filetti prima del montaggio
Non riutilizzare bulloni di classe 10.9+
Questa è una stima ingegneristica: prove secondo ISO 16047 per giunti critici

T = K × F × d, dove K è il coefficiente di coppia (0.10–0.25), F è la forza di precarico (N), d è il diametro nominale (m).

Per un'analisi dettagliata: l'equazione di Kellermann-Klein distingue l'attrito nella filettatura dall'attrito sulla superficie di appoggio.

Il fattore K combina l'attrito nella filettatura e quello sulla superficie di appoggio. Viene determinato secondo ISO 16047 al 75% del carico di prova.

A secco: 0.20–0.25
Olio: 0.14–0.18
MoS₂: 0.10–0.12
PTFE: 0.08–0.10

Valore standard: 75% di Rp. Intervallo: dal 50% (impiego leggero) al 90% (impiego critico). Per una progettazione rigorosa, utilizzare Sp invece di Rp.

La lubrificazione riduce drasticamente il fattore K. A secco K≈0.22 contro PTFE K≈0.09. Utilizzare la coppia prevista per il serraggio a secco su un bullone lubrificato = serraggio eccessivo di grave entità.

Più passaggi con sequenza a croce/stella: accostamento → 30% → 70% → 100%. Ricontrollare dopo 24h di funzionamento.

T = F × [P/(2π) + 1.154·μ_th·d₂ + μ_b·(D_o+d_h)/4]. Distingue l'attrito nella filettatura dall'attrito sulla superficie di appoggio.

Passo fine = maggiore sezione resistente, precarico più elevato, migliore resistenza alle vibrazioni, ma maggiore rischio di strappamento dei filetti. Utilizzato nei settori automobilistico e aerospaziale.

I bulloni di classe 10.9+ non dovrebbero essere riutilizzati dopo essere stati sottoposti al precarico di progetto. I bulloni serrati fino allo snervamento sono monouso. I bulloni di classe 8.8 possono essere riutilizzati se non danneggiati.

Utensile: a scatto ±5%, digitale ±2%. Tuttavia, la variazione dell'attrito causa una dispersione del precarico di ±25-30%. Per giunzioni critiche: serraggio coppia-angolo o tensionamento idraulico.

ISO 16047 = prove (misurare il fattore K su elementi di fissaggio reali). VDI 2230 = progettazione (calcolare il bullone necessario, il precarico e la coppia). Sono complementari.

Le procedure descritte in questa pagina sono state sviluppate e collaudate sul campo dal team Vibromera utilizzando il Balanset-1A, un bilanciatore portatile a due canali e analizzatore di vibrazioni per l'equilibratura dei rotori in loco.