Qual é a fórmula para calcular o torque de aperto de um parafuso?

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 do rolamento. 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 os parafusos?

Normalmente, a resistência ao escoamento para aplicações padrão é de 65 a 75%. F = S × As × η.

Como a lubrificação afeta o torque dos parafusos?

A lubrificação reduz significativamente o fator K. O uso de um fator K incorreto causa aperto excessivo ou insuficiente.

Qual é a sequência correta de aperto dos parafusos?

Aperte em várias passagens usando o padrão cruzado/estrela: firme → 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 rolamento.

Ferramenta de engenharia gratuita

Calculadora de torque de aperto de parafusos

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

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

ISO 898ISO 16047VDI 2230ASME B1.1

Tamanho do parafuso

Classe de Propriedade / Grau

Base de força (modo estrito)

Lubrificação (afeta o fator K)

Pré-carga alvo (% de Rp)

Tipo de junta (informativo)

Método de aperto (afeta o alcance)

Número de parafusos (para padrão)

Resultados

Torque recomendado

—

Força de pré-carga

—

Fator K

—

Área de tensão

—

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

———

Sequência de aperto

1Aperte todos os parafusos manualmente até suave
2Aperte para — (torque 30%) em padrão
3Aperte para — (torque 70%) em padrão
4Aperte para — (torque 100%) — movimento suave

Padrão de aperto recomendado

Fórmula de cálculo de torque

O torque de aperto necessário é calculado utilizando 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 força: Rp (rendimento) ou Sp (tensão de prova)
A_s — área de tensão de 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	Atenção: torque excessivo
Zincado	0,17–0,20	Depende do revestimento
Antigripante	0,11–0,13	Alta temperatura
Mancha de cera	0,09–0,11	OEM automotivo

Classes de propriedades de parafusos (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 da bomba — M12 × 1,75, classe 8.8, lubrificada

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

Caixa de engrenagens — M20 × 2,5, classe 10.9, antiengripante

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

Aperto excessivo danifica as roscas ou parte o parafuso
Subtorque → afrouxamento, vazamentos, falha por fadiga
Calibre as chaves dinamométricas anualmente.
Limpe as roscas antes da montagem
Não reutilize parafusos de classe 10.9 ou superior.
Esta é uma estimativa de engenharia — teste conforme ISO 16047 para juntas críticas.

T = K × F × d, onde K é o coeficiente de binário (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 na rosca do atrito na superfície de apoio.

O fator K combina o atrito na rosca e na superfície de apoio. É determinado segundo 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

Valor padrão: 75% de Rp. Intervalo: de 50% (serviço ligeiro) a 90% (aplicações críticas). Para um dimensionamento rigoroso, utilize Sp em vez de Rp.

A lubrificação reduz significativamente o fator K. A seco K≈0.22 vs PTFE K≈0.09. Utilizar num parafuso lubrificado o binário previsto para um parafuso seco = aperto excessivo severo.

Várias passagens com uma sequência em cruz/estrela: aperto de encosto → 30% → 70% → 100%. Voltar a verificar após 24h de funcionamento.

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

Passo fino = maior área resistente, maior pré-carga, melhor resistência às vibrações, mas maior risco de arrancamento dos filetes. Utilizado nas indústrias automóvel e aeroespacial.

Os parafusos de classe 10.9+ não devem ser reutilizados após a aplicação da pré-carga de projeto. Os parafusos com aperto até à cedência são de utilização única. Os de classe 8.8 podem ser reutilizados se não estiverem danificados.

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

ISO 16047 = ensaios (medir o fator K em elementos de fixação reais). VDI 2230 = dimensionamento (calcular o parafuso necessário, a pré-carga e o binário). Complementares.

Os procedimentos descritos nesta página foram desenvolvidos e testados em campo pela equipa da Vibromera com o Balanset-1A, um equilibrador de dois canais e analisador de vibrações portátil para equilibragem de rotores no local.