Qual é a fórmula para calcular o torque de aperto de parafusos?

T = K × F × d, onde K é o coeficiente de torque (0,10–0,25), F é a força de pré-carga alvo (N) e d é o diâmetro nominal do parafuso (m).

O que é o fator K no aperto de parafusos?

O fator K combina o atrito da rosca e da superfície de apoio. Valores típicos: seco 0,20-0,25, lubrificado 0,14-0,18, MoS₂ 0,10-0,12, PTFE 0,08-0,10.

Qual é a pré-carga recomendada para parafusos?

Tipicamente 65-75% da resistência ao escoamento para aplicações padrão. F = S × As × η.

Como a lubrificação afeta o torque de aperto do parafuso?

A lubrificação reduz significativamente o fator K. Usar o fator K errado causa aperto excessivo ou insuficiente.

Qual é a sequência correta de aperto de parafusos?

Aperte em várias passadas usando padrão cruzado/em estrela: ajuste → 30% → 70% → 100%.

O que é a equação de Kellermann-Klein?

T = F × [P/(2π) + 1,154·μth·d₂ + μb·(Do+dh)/4]. Separa o atrito da rosca e do apoio.

Ferramenta de Engenharia Gratuita

Calculadora de Torque de Aperto de Parafusos

Calcule o torque necessário para atingir a força de pré-carga adequada do parafuso. Suporta roscas métricas de passo grosso e fino, UNC imperial e múltiplas condições de lubrificação.

Esta calculadora foi desenvolvida e verificada pela equipe de engenharia da Vibromera, fabricante dos instrumentos portáteis de balanceamento Balanset.

ISO 898ISO 16047VDI 2230ASME B1.1

Diâmetro do Parafuso

Classe de Propriedade / Grau

Base de Resistência (modo rigoroso)

Lubrificação (afeta o fator K)

Pré-carga Alvo (% de Rp)

Tipo de Junta (informativo)

Método de Aperto (afeta a faixa)

Número de Parafusos (para padrão)

Resultados

Torque Recomendado

—

Força de Pré-carga

—

Fator K

—

Área de tensão

—

Faixa de torque (com base na precisão do método de aperto)

———

Sequência de Aperto

1Aperte manualmente todos os parafusos até assentamento
2Aperte até — (30% do torque) no padrão
3Aperte até — (70% do torque) no padrão
4Aperte até — (100% do torque) — movimento suave

Padrão de aperto recomendado

Fórmula de Cálculo do Torque

O torque de aperto necessário é calculado usando o método simplificado do fator de porca VDI 2230:

T = K × F × d

T — torque de aperto (N·m)
K — coeficiente de torque / fator de porca (0,10–0,25)
F — força de pré-carga alvo (N)
d — diâmetro nominal do parafuso (m)

Força de Pré-carga

F = S × A_s × η

S — base de resistência: Rp (escoamento) ou Sp (tensão de escoamento)
A_s — área de resistência à tração (mm²)
η — fator de utilização (0,50–0,90)

Equação de Kellermann-Klein

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

Referência do Fator K

Condição da Superfície	Fator K	Notas
Seco	0,20–0,25	Alta dispersão
Óleo leve	0,14–0,18	Mais comum
MoS₂	0,10–0,12	Altas cargas, aço inoxidável
PTFE	0,08–0,10	Cuidado: torque excessivo
Zincado	0,17–0,20	Depende do revestimento
Anti-seize	0,11–0,13	Alta temperatura
Pasta de cera	0,09–0,11	OEM automotivo

Classes de Propriedade do Parafuso (ISO 898-1)

Classe	R_m	R_p	S_p	Aplicação
4.6	400	240	225	Não crítico
5.6	500	300	280	Geral
8.8	800	640	580/600	Estrutural padrão
10.9	1040	940	830	Alta resistência
12.9	1220	1100	970	Crítico, carga máxima

Exemplos práticos

Flange de Bomba — M12 × 1,75, classe 8.8, lubrificado

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

Caixa de Engrenagens — M20 × 2,5, classe 10.9, anti-seize

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

Sobretorque danifica a rosca ou fratura o parafuso
Torque insuficiente → afrouxamento, vazamentos, falha por fadiga
Calibre chaves dinamométricas anualmente
Limpe as roscas antes da montagem
Não reutilize parafusos classe 10.9+
Esta é uma estimativa de engenharia — teste conforme ISO 16047 para juntas críticas

T = K × F × d, onde K é o coeficiente de torque (0.10–0.25), F é a força de pré-carga (N), d é o diâmetro nominal (m).

Para uma análise detalhada: a equação de Kellermann-Klein separa o atrito da rosca e o atrito da superfície de apoio.

O fator K combina o atrito da rosca e o atrito da superfície de apoio. É determinado conforme a ISO 16047 a 75% da carga de prova.

A seco: 0.20–0.25
Óleo: 0.14–0.18
MoS₂: 0.10–0.12
PTFE: 0.08–0.10

Padrão: 75% de Rp. Faixa: de 50% (serviço leve) a 90% (serviço crítico). Para um projeto rigoroso, use Sp em vez de Rp.

A lubrificação reduz drasticamente o fator K. A seco K≈0,22 versus PTFE K≈0,09. Aplicar o torque para condições secas a um parafuso lubrificado = aperto excessivo severo.

Várias passadas com um padrão em cruz/estrela: aperto de assentamento → 30% → 70% → 100%. Verifique novamente após 24h de operação.

T = F × [P/(2π) + 1.154·μ_th·d₂ + μ_b·(D_o+d_h)/4]. Separa o atrito da rosca do atrito da superfície de apoio.

Passo fino = maior área resistente, maior pré-carga, melhor resistência à vibração, mas maior risco de espanamento da rosca. Usado nos setores automotivo e aeroespacial.

Parafusos de classe 10.9+ não devem ser reutilizados após a aplicação da pré-carga de projeto. Parafusos de aperto até o escoamento são de uso único. Os de classe 8.8 podem ser reutilizados se não estiverem danificados.

Ferramenta: de estalo ±5%, digital ±2%. Mas a variação do atrito causa uma dispersão da pré-carga de ±25-30%. Para uniões críticas: aperto por torque e ângulo ou tensionamento hidráulico.

ISO 16047 = ensaios (medir o fator K em elementos de fixação reais). VDI 2230 = projeto (calcular o parafuso necessário, a pré-carga e o torque). São complementares.

Os procedimentos descritos nesta página foram desenvolvidos e testados em campo pela equipe da Vibromera utilizando o Balanset-1A, um balanceador portátil de dois canais e analisador de vibração para balanceamento de rotores no local.