Deze gratis online aanhaalmomentcalculator voor bouten helpt ingenieurs en technici bij het bepalen van het juiste aanhaalmoment voor boutverbindingen. Gebaseerd op de internationale normen ISO 16047 en VDI 2230, berekent de calculator de voorspanning, de K-factor (wrijvingscoëfficiënt) en biedt stapsgewijze aanhaalinstructies. De calculator ondersteunt metrische bouten M3-M48 en imperiale bouten 1/4"-1-1/4", sterkteklassen 4.6 tot 12.9, SAE-kwaliteiten 2-5-8 en diverse smeeromstandigheden, waaronder droog, geolied, MoS2 en PTFE. De calculator gebruikt de formule T = K × F × d, waarbij T het aanhaalmoment is, K de wrijvingscoëfficiënt, F de voorspanning en d de boutdiameter.

Berekeningsresultaten

Aanbevolen koppel
—
Voorspanningskracht
—
Koppelcoëfficiënt (K)
—
Koppelbereik
—
📋 Aanspanningsvolgorde
  • 1 Aanspannen met de hand totdat het comfortabel zit
  • 2 Vastdraaien — (30% koppel)
  • 3 Vastdraaien — (70% koppel)
  • 4 Vastdraaien — (100% koppel) in soepele beweging

📘 Theorie en referentiegegevens

Formule voor koppelberekening

Het benodigde aanhaalmoment wordt berekend met behulp van de VDI 2230-formule:

T = K × F × d
  • T — aanhaalmoment (N·m)
  • K — wrijvingscoëfficiënt (dimensieloos, typisch 0,10–0,25)
  • F — voorspanningskracht (N)
  • D — nominale boutdiameter (m)

Voorspanningskracht

F = S × As × η
  • S — basis voor kracht: Rp (opbrengst) of Sp (bewijs) (MPa)
  • Als — trekspanningsoppervlak (mm²)
  • η — benuttingsfactor (50–90%)

Koppelcoëfficiënt (K-factor / moerfactor)

Oppervlakteconditie K-factor Opmerkingen
Droge draden 0,20 – 0,25 Inconsistente resultaten, vermijd dit product.
Lichte olie 0,14 – 0,18 Standaardkeuze
Molybdeenvet 0,10 – 0,12 Hoge belasting, roestvrij staal
PTFE / Teflon 0,08 – 0,10 Minimale wrijving
Verzinkt 0,17 – 0,20 Hangt af van de kwaliteit.

Eigenschappenklassen van bouten (ISO 898-1)

Klas Rm (MPa) Rp (MPa) Sp (MPa) Sollicitatie
4.6 400 240 225 Niet-kritieke verbindingen
8.8 800 640 580 (≤16 mm), 600 (>16 mm) Standaard aansluitingen
10.9 1000 900 830 Toepassingen met hoge sterkte
12.9 1200 1080 970 Kritieke verbindingen

De Sp-waarden worden weergegeven voor transparantie (ISO 898-1 samenvattingstabel: Boltport). Controleer voor kritische werkzaamheden de officiële ISO 898-1-editie en het bijbehorende diameterbereik.

Praktische voorbeelden

🔧 Voorbeeld 1: Pompflens

Voorwaarden: M12-bouten, klasse 8.8, lichte oliesmering

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

Patroon: Kruispatroon aanspannen in 3 stappen

⚙️ Voorbeeld 2: Montage van de versnellingsbak

Voorwaarden: M20 bouten, klasse 10.9, anti-seize pasta

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

Opmerking: Controleer het aanhaalmoment na 24 uur opnieuw.

⚠️ Belangrijke opmerkingen

  • Te strak aandraaien kan de schroefdraad beschadigen of de bout breken.
  • Onderaan aanhalen leidt tot losraken van de verbindingen en lekkage.
  • Kalibreer uw momentsleutel regelmatig.
  • Reinig de schroefdraad vóór de montage; vuil verandert de wrijvingscoëfficiënt.
  • Hergebruikte bouten van klasse 10.9+ moeten worden vervangen.

Verstrakkingspatronen

4 bouten: Kruispatroon (1-3-2-4)

6 bouten: Sterrenpatroon (1-4-2-5-3-6)

8+ bouten: Diametraal tegenovergesteld, dan 90°

Aanspannen in meerdere stappen: 30% → 70% → 100% → verifiëren

📋 ISO 16047:2005 Complete Referentiehandleiding

ISO 16047:2005 — Internationale norm "Bevestigingsmiddelen — Testen op koppel/klemkracht". Definieert de voorwaarden voor het uitvoeren van koppel- en klemkrachttesten voor schroefverbindingen en soortgelijke onderdelen.

1. Toepassingsgebied van de norm

De norm definieert testomstandigheden voor koppel- en klemkrachttesten van:

  • Bouten, schroeven en moeren met metrische schroefdraad M3 — M39
  • Bevestigingsmiddelen gemaakt van koolstof- en gelegeerd staal
  • Producten met mechanische eigenschappen volgens ISO 898-1 en ISO 898-2.

Niet van toepassing op: stelschroeven, bouten met geperste schroefdraad, zelfborgende bevestigingsmiddelen.

Testtemperatuur: 10°C - 35°C (tenzij anders overeengekomen).

2. Kernbegrippen en definities

Termijn Symbool Definitie
Klemkracht F Axiale trekkracht die op de boutschacht inwerkt, of drukkracht op de geklemde onderdelen tijdens het vastdraaien.
Vloeiklemkracht Fy De klemkracht waarbij de verlenging van de boutschacht de elasticiteitsgrens overschrijdt onder gecombineerde spanning.
Ultieme klemkracht Fu Maximale klemkracht waarbij de boutschacht breekt
Aanhaalmoment T Het koppel dat tijdens het vastdraaien op de moer of bout wordt uitgeoefend.
Schroefdraadkoppel Tth Het koppel dat via de schroefdraad op de boutschacht wordt overgebracht.
Wrijvingskoppel van het lageroppervlak Tb Het koppel dat tijdens het vastdraaien via de lageroppervlakken op de vastgeklemdde onderdelen wordt overgebracht.
K-factor K Koppelcoëfficiënt: K = T / (F × d)

3. Volledige symbolentabel (ISO 16047)

Symbool Beschrijving Eenheid
DNominale schroefdraaddiametermm
d₂Spoeddiameter van de boutdraadmm
dAGatdiameter voor bout in testopstellingmm
dhGatdiameter van de sluitring of lagerplaatmm
DbDiameter voor wrijvingskoppel op het lageroppervlakmm
DoenBuitendiameter van het lageroppervlakmm
DpDiameter van het vlakke lagerplaatoppervlakmm
FKlemkracht (voorspanning)N, kN
FpProefbelasting volgens ISO 898-1/898-2N, kN
FuMaximale klemkrachtN, kN
FyVloeiklemkrachtN, kN
hDikte van de lagerplaat of sluitringmm
KKoppelcoëfficiënt (K-factor)—
LcGeklemde lengtemm
LuitenantVolledige schroefdraadlengte tussen lageroppervlakkenmm
PDraadspoedmm
TAanhaalmomentN·m
Tbwrijvingskoppel van het lageroppervlakN·m
TthSchroefdraadkoppelN·m
TuMaximaal aanhaalmomentN·m
TyVloeibaar aanhaalmomentN·m
θrotatiehoek°
μbWrijvingscoëfficiënt aan het lageroppervlak—
μthWrijvingscoëfficiënt in draad—
μtotTotale wrijvingscoëfficiënt—

4. Berekeningsformules volgens ISO 16047

4.1. K-factor (Koppelcoëfficiënt)

K = T / (F × d)

Bepaald bij een klemkracht van 75% testbelasting (0,75 Fp). De K-factor is alleen geldig voor bevestigingsmiddelen met identieke wrijvingsomstandigheden, identieke diameter en geometrie.

4.2. Kellermann-Klein-vergelijking

Volledige formule voor het aanhaalmoment:

T = F × [ (P / 2π) + (1,154 × μth × d₂) + (μb × (Do + dh) / 4) ]

4.3. Totale wrijvingscoëfficiënt μtot

Benadering (1-2%-fout):

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

waar: Db = (Do + dh) / 2 — gemiddelde lageroppervlakte diameter

Belangrijk: De μtot-vergelijking is gebaseerd op de aanname dat de wrijvingscoëfficiënt van de schroefdraad en de wrijvingscoëfficiënt van het lageroppervlak gelijk zijn (μth = μb).

4.4. Draadwrijvingscoëfficiënt μth

μth = (Tth/F - P/2π) / (0.577 × d₂)

waarbij het aanhaalmoment van de schroefdraad: Tth = T - Tb

4.5. Wrijvingscoëfficiënt van het lageroppervlak μb

μb = Tb / (0,5 × Db × F)

waarbij het koppel op het lageroppervlak: Tb = T - Tth

5. Methoden voor het bepalen van de aanhaaleigenschappen

Eigendom F T Tth Tb θ
K-factor●●———
Totale wrijvingscoëfficiënt μtot●●———
Draadwrijvingscoëfficiënt μth●—●——
wrijvingscoëfficiënt van het lageroppervlak μb●——●—
Vloeibare klemkracht Fy●———●
Vloeibaar aanhaalmoment Ty●●——●
Ultieme klemkracht Fu●————
Ultiem aanhaalmoment Tu●●———

● — verplichte meting, — — niet vereist

6. Vereisten voor testapparatuur

6.1. Testopstelling

  • Meetnauwkeurigheid: ±2% van gemeten waarde
  • Nauwkeurigheid van hoekmetingen: ±2° of ±2% (afhankelijk van welke waarde groter is)
  • De resultaten worden elektronisch vastgelegd.
  • De stijfheid van de machine moet constant blijven.

6.2. Aanhaalsnelheid

Draaddiameter Rotatiesnelheid
M3 — M1610-40 toeren per minuut
M16 — M395-15 toeren per minuut

6.3. Testopstelling

  • Schroefdraadlengte Lt ≥ 1d bij aandraaien tot vloeigrens of breuk
  • Gatdiameter dA volgens ISO 273:1979, nauwsluitende serie
  • Vervangende onderdelen moeten coaxiaal worden gemonteerd en tegen rotatie worden vergrendeld.

7. Vervangende onderdelen voor testdoeleinden

7.1. Vervangende lagerplaten / ringen

Parameter Type HH (Hoge hardheid) Type HL (lage hardheid)
Hardheid50 — 60 HRC200 — 300 HV
Oppervlakteruwheid Ra(0,5 ± 0,3) μm≤1,6 μm (h≤3mm), ≤3,2 μm (h>3mm)
Hole dhVolgens ISO 273, medium serie
Dikte hVolgens ISO 7093-1
VlakheidVolgens ISO 4759-3:2000, klasse A

7.2. Diktevariatie Δh op hetzelfde onderdeel

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. Vervangende moeren voor testbouten

  • Bouten klasse ≤10.9 → moer volgens ISO 4032/8673, sterkteklasse 10
  • Bouten klasse 12.9 → moer volgens ISO 4033/8674, sterkteklasse 12

7.4. Vervangende bouten door testmoeren

  • Volgens ISO 4014, 4017, 4762, 8765, 15071 of 15072
  • Eigenschapsklasse ≥ nootklasse, maar niet lager dan 8.8
  • Draad moet worden opgerold
  • Draaduitsteeksel: 2-7 spoedjes

7.5. Voorbereiding van vervangende onderdelen

  • Verwijder vet, olie en ander vuil.
  • Reinigen met ultrasoon geluid met behulp van een geschikt oplosmiddel.
  • Oppervlakteconditie: schoon, ongecoat of zink A1J volgens ISO 4042
  • Onderdelen mogen slechts eenmaal gebruikt worden!

8. Testomstandigheden

8.1. Standaardvoorwaarden

  • Temperatuur: 10°C - 35°C
  • Tests door de keurmeester: niet eerder dan 24 uur na het aanbrengen van de coating.
  • Vervangende onderdelen moeten op kamertemperatuur zijn.
  • K-factor en μtot-bepaling bij F = 0,75 Fp

8.2. Bijzondere voorwaarden

Nadere overeenstemming tussen de contracterende partijen:

  • Niet-standaard vervangingsonderdelen
  • Speciale aanhaalsnelheden
  • Borgbouten/moeren (met borgringen)

9. Gerelateerde normen

Standaard Titel
ISO 898-1Mechanische eigenschappen van bevestigingsmiddelen — Bouten, schroeven en tapeinden
ISO 898-2Mechanische eigenschappen van bevestigingsmiddelen — Moeren
ISO 68-1ISO-draad voor algemeen gebruik in metrische maten — Basisprofiel
ISO 273Bevestigingsmiddelen — Doorvoergaten voor bouten en schroeven
ISO 4042Bevestigingsmiddelen — Gegalvaniseerde coatings
ISO 4759-3Toleranties voor bevestigingsmiddelen — Platte ringen
ISO 7093-1Platte ringen — Grote serie
VDI 2230Systematische berekening van zwaarbelaste boutverbindingen

10. Inhoud van het testrapport

10.1. Beschrijving van bevestigingsmiddelen

Verplicht:

  • Standaardaanduiding
  • Berekende Db-waarde
  • Oppervlaktecoating
  • Smering
  • Draadproductiemethode

Indien van toepassing:

  • Werkelijke mechanische eigenschappen
  • Oppervlakteruwheid
  • Productiemethode

10.2. Testresultaten

  • Aantal monsters
  • Db-waarde (indien niet berekend)
  • Koppel bij gespecificeerde klemkracht
  • Rotatiehoek (indien nodig)
  • K-factor, μtot, μth, μb
  • T/F- of F/T-verhouding

11. Praktische aanbevelingen

📌 Een methode voor het beschrijven van wrijving kiezen
Methode Complexiteit Toepasbaarheid
T/F-verhouding Eenvoudig Alleen voor specifieke gewrichten getest
K-factor Medium Eén diameter onder dezelfde omstandigheden
Coëfficiënten μth, μb Complex Alle maten met dezelfde wrijvingsomstandigheden.

⚠️ Kritische opmerkingen

  • De K-factor is geldig alleen voor één diameter — kan niet worden geëxtrapoleerd!
  • Totale μtot veronderstelt dat μth = μb — dit is een vereenvoudiging!
  • Vervangende onderdelen zijn uitsluitend voor eenmalig gebruik
  • Bij hergebruik van platen: documenteer de begintoestand.
  • Tests bij T > Ty of T > Tu — stop onmiddellijk nadat de piek is overschreden

12. Bibliografie

  • ISO 16047:2005 — Bevestigingsmiddelen — Testen van koppel/klemkracht
  • ISO 16047:2005/Amd 1:2012 — Amendement 1
  • VDI 2230:2015 — Systematische berekening van zwaarbelaste boutverbindingen
  • Kellermann, R. en Klein, H.-C. — Untersuchungen über den Einfluss der Reibung auf Vorspannung und Anzugsmoment von Schraubenverbindungen (1955)
  • DIN 946 — Bepaling van de wrijvingscoëfficiënt van bout/moer-verbindingen
  • ECSS-E-HB-32-23A — Handboek voor schroefbevestigingen (ESA)

❓ Veelgestelde vragen (FAQ)

Wat is de formule voor het berekenen van het aanhaalmoment van bouten?

De standaardformule voor het aanhaalmoment van bouten is:

T = K × F × d

Waar:

  • T = Aanhaalmoment (N·m)
  • K = Wrijvingscoëfficiënt (K-factor), doorgaans 0,10–0,25
  • F = Doelvoorspanning (N)
  • D = Nominale boutdiameter (m)

Deze formule is gebaseerd op de VDI 2230 voldoet aan de standaard en levert nauwkeurige resultaten voor standaard boutverbindingen.

Wat is de K-factor bij het vastdraaien van bouten?

K-factor (ook wel koppelcoëfficiënt of moerfactor genoemd) is een dimensieloze waarde die de gecombineerde wrijvingseigenschappen van een boutverbinding weergeeft. Deze omvat zowel schroefdraadwrijving (μth) als wrijving van het lageroppervlak (μb).

Typische K-factorwaarden:

  • Droge draden: 0,20 – 0,25
  • Geoliede schroefdraad: 0,14 – 0,18
  • MoS₂-smering: 0,10 – 0,12
  • PTFE-coating: 0,08 – 0,10

Per ISO 16047, De K-factor wordt bepaald bij een proefbelasting van 75% (0,75 Fp) en is alleen geldig voor bevestigingsmiddelen met identieke wrijvingsomstandigheden en diameter.

Wat is het aanbevolen voorspanningspercentage voor bouten?

De aanbevolen voorspanning als percentage van de gekozen sterktebasis is afhankelijk van de toepassing:

  • 50% — Lichte, trillingsgevoelige assemblages
  • 65% — Toepassingen voor gemiddelde belasting
  • 75% — Standaard industriële praktijk (meest voorkomend)
  • 85% — Hoogwaardige verbindingen
  • 90% — Alleen voor maximale, kritische toepassingen

De voorspanning wordt als volgt berekend: F = S × As × η, waarbij S is Rp (vloeigrens) of Sp (vloeigrens) (MPa), As is het trekspanningsoppervlak (mm²), en η is de benuttingsfactor (0,50–0,90).

Wat schrijft ISO 16047 voor?

ISO 16047:2005 (Bevestigingsmiddelen — Testen van koppel/klemkracht) specificeert:

  • Domein: Metrische bouten M3–M39 volgens ISO 898-1/898-2
  • Testapparatuur: ±2% meetnauwkeurigheid
  • Aanhaalsnelheden: 10–40 tpm (M3–M16), 5–15 tpm (M16–M39)
  • Vervangende onderdelen: HH (50–60 HRC) en HL (200–300 HV) typen
  • Formules: K-factor, μtot, μth, μb berekeningen
  • Testomstandigheden: Temperatuur 10–35°C
  • Kellermann-Klein-vergelijking voor een complete koppelanalyse

De norm garandeert wereldwijd consistente en vergelijkbare koppel-/klemkrachtmetingen.

Welke invloed heeft smering op het aanhaalmoment van bouten?

Smering aanzienlijk vermindert de K-factor, wat betekent minder koppel is nodig om dezelfde voorspanning te bereiken:

VoorwaardeK-factorEffect
Droog0.22Basislijn
Lichte olie0.1627% minder koppel
MoS₂0.1150% minder koppel
PTFE0.0959% minder koppel

Waarschuwing: Het gebruik van een droge K-factor voor een gesmeerde bout zal leiden tot ernstig overaandraaien, wat mogelijk boutbreuk tot gevolg heeft. Stem de K-factor altijd af op de werkelijke omstandigheden.

Wat is de juiste volgorde voor het vastdraaien van bouten?

De juiste aanhaalvolgorde zorgt voor een gelijkmatige lastverdeling:

  1. Handvast aandraaien alle bouten vastdraaien.
  2. Vastdraaien 30% van het uiteindelijke koppel (in patroon)
  3. Vastdraaien 70% van het uiteindelijke koppel (in patroon)
  4. Vastdraaien 100% eindkoppel bij soepele beweging
  5. Verifiëren Aanhaalmoment voor alle bouten

Patronen:

  • 4 bouten: Kruispatroon (1-3-2-4)
  • 6 bouten: Stervormig patroon (1-4-2-5-3-6)
  • 8+ bouten: Diametraal tegenover elkaar, vervolgens 90° rotatie

Welke bolt-eigenschapsklasse moet ik gebruiken?

Selectie van vastgoedklasse per ISO 898-1:

KlasRp (MPa)Rm (MPa)Sollicitatie
4.6240400Niet-kritische, lage belastingen
8.8640800Standaard constructie
10.99001000Sterk, automobiel
12.910801200Kritieke, maximale belastingen

Ontcijfering: Het eerste cijfer × 100 = treksterkte (Rm) in MPa. Het eerste × tweede cijfer × 10 = vloeigrens (Rp) in MPa. Voorbeeld: 8,8 → Rm = 800 MPa, Rp = 8 × 8 × 10 = 640 MPa.

Kan ik bouten met hoge sterkte hergebruiken?

Over het algemeen niet. Bouten met een hoge treksterkte (klasse 10.9 en 12.9) mogen niet opnieuw worden gebruikt nadat ze tot de ontwerpvoorspanning zijn vastgedraaid, omdat:

  • Plastische vervorming treedt op tijdens het vastdraaien.
  • Draadschade is mogelijk niet zichtbaar.
  • De boutsterkte neemt af na het uitrekken.
  • Bouten met een koppel tot vloeigrens zijn per ontwerp voor eenmalig gebruik.

Uitzonderingen: Klasse 8.8 en lager mogen hergebruikt worden als er geen zichtbare schade is en de toepassing niet kritisch is. ISO 16047, Vervangende onderdelen voor testdoeleinden zijn uitsluitend voor eenmalig gebruik.

Hoe nauwkeurig is het vastdraaien met een momentsleutel?

Nauwkeurigheid van het momentsleutelgereedschap:

  • Momentsleutel met klikmechanisme: ±4–5%
  • Momentsleutel met balkconstructie: ±3–4%
  • Digitale momentsleutel: ±1–2%
  • ISO 16047 testapparatuur: ±2%

Echter, De nauwkeurigheid van de koppel-voorspanningverhouding wordt beperkt door wrijvingsvariaties. Zelfs met een nauwkeurig koppel kan de werkelijke voorspanning variëren. ±25–30% vanwege:

  • Variaties in oppervlakteafwerking
  • Inconsistentie in smering
  • Kwaliteitsverschillen in draad

Voor kritische toepassingen kunt u het volgende overwegen: koppel-hoekmethode of hydraulische spanning (±5% voorbelastingnauwkeurigheid).

Wat is het verschil tussen ISO 16047 en VDI 2230?

Deze normen dienen verschillende, maar complementaire doelen:

AspectISO 16047VDI 2230
FocusTestmethodenOntwerpberekeningen
DoelMeet de wrijvingseigenschappenBereken de gezamenlijke vereisten
UitvoerK-factor, μth, μb-waardenVereiste boutmaat, koppel
SollicitatieFabrikanten van bevestigingsmiddelen, laboratoriaOntwerpingenieurs

ISO 16047 legt uit hoe je wrijvingscoëfficiënten kunt meten; VDI 2230 Het legt uit hoe je ze kunt gebruiken bij het ontwerpen van boutverbindingen.