Ce este forța de preîncărcare a șurubului?

Preîncărcarea șurubului (numită și forță de strângere sau tensiune inițială) este forța de tracțiune indusă într-un șurub în timpul strângerii. Aceasta creează forța de strângere care menține îmbinarea împreună și este esențială pentru integritatea îmbinării, prevenind slăbirea și defectarea prin oboseală.

Ce factor de utilizare ar trebui să utilizez?

Factorii de utilizare tipici (η) sunt între 0,7 și 0,9 din limita de curgere. Pentru strângerea controlată (cheie dinamometrică), se utilizează o valoare obișnuită de 0,7–0,75. Pentru metodele de precizie (măsurarea întinderii, întinzător hidraulic), se poate utiliza o valoare de 0,85–0,9. Nu depășiți niciodată 0,9 pentru aplicații statice.

Cum este legată preîncărcarea șuruburilor de cuplu?

Relația aproximativă este T = K × d × F, unde K este factorul piuliței (de obicei 0,2 pentru oțelul uscat, 0,15 pentru cel lubrifiat), d este diametrul nominal al șurubului, iar F este forța de preîncărcare. Aceasta este o aproximare cu o incertitudine de ±25%.

De ce este importantă preîncărcarea în îmbinările cu șuruburi?

Preîncărcarea este critică deoarece: (1) previne separarea îmbinării sub sarcini externe, (2) reduce oboseala șuruburilor prin minimizarea fluctuațiilor de sarcină, (3) creează o frecare care rezistă sarcinilor de forfecare, (4) previne slăbirea șuruburilor din cauza vibrațiilor și (5) asigură forța de așezare a garniturii în îmbinările etanșate.

Ce se întâmplă dacă preîncărcarea șuruburilor este prea mare?

Preîncărcarea excesivă poate cauza cedarea sau fracturarea șuruburilor în timpul strângerii, dezlipirea filetului, strivirea garniturii, deformarea flanșei sau deteriorarea elementelor îmbinării. Acesta este motivul pentru care se utilizează factori de utilizare pentru a menține preîncărcarea în siguranță sub limita de cedare.

Instrument de inginerie gratuit

Calculator de forță de preîncărcare a șuruburilor

Calculați forța de preîncărcare a asamblarii într-un șurub metric din factorul de utilizare, limita de curgere și aria de solicitare la tracțiune. F = η × Rp × As.

ISO 898-1 VDI 2230 M3 – M64

Dimensiunea șurubului

Clasa de proprietate

Factorul de utilizare η (%)

Factorul de nucă K (pentru estimarea cuplului)

Presetări rapide

Rezultate

Forța de preîncărcare a ansamblului (F)

—

Cuplu de strângere estimat

—

Sarcină de curgere (100%)

—

Zona de stres la tracțiune

—

Utilizare

—

Forța de preîncărcare

Forța de preîncărcare a ansamblului este tensiunea țintă a șurubului în timpul strângerii:

η — factor de utilizare (0,7–0,9 tipic)
R_p — rezistență la curgere (MPa)
A_s — suprafața tensiunii de tracțiune (mm²)

Estimarea cuplului

Cuplu de strângere aproximativ (ecuație prescurtată):

K — factorul de frecare (dependent de frecare, de obicei 0,15–0,20)
d — diametrul nominal al șurubului (mm)

Exemplu practic

Exemplu — M10 × 8,8 @ 70%

Dat: M10, clasa 8,8 (Rp = 640 MPa), As = 58,0 mm², η = 70%

F = 0,70 × 640 × 58,0 = 25.984 N ≈ 26,0 kN

T = 0,20 × 10 × 25.984 / 1000 = 52,0 N·m

⚠️ Notă: Strângerea bazată pe cuplu are o incertitudine de ±25%. Pentru îmbinările critice, utilizați măsurarea întinderii sau tensionarea hidraulică pentru o precizie mai mare.

Calculator de forță de preîncărcare a șuruburilor | ISO 898-1 | Instrument online gratuit

Publicat de admin pe 15 februarie 2026 15 februarie 2026

Rezultate

Forța de preîncărcare

Estimarea cuplului

Exemplu practic