Care este formula pentru calcularea cuplului de strângere a șuruburilor?

T = K × F × d, unde K este coeficientul de cuplu (0,10–0,25), F este forța de preîncărcare țintă (N), iar d este diametrul nominal al șurubului (m).

Ce este factorul K în strângerea șuruburilor?

Factorul K combină frecarea filetului și a suprafeței rulmentului. Valori tipice: uscat 0,20-0,25, uleiat 0,14-0,18, MoS₂ 0,10-0,12, PTFE 0,08-0,10.

Care este preîncărcarea recomandată pentru șuruburi?

De obicei, rezistența la curgere este de 65-75% pentru aplicații standard. F = S × As × η.

Cum afectează lubrifierea cuplul de strângere a șuruburilor?

Lubrifierea reduce semnificativ factorul K. Utilizarea unui factor K greșit duce la strângerea excesivă sau insuficientă.

Care este secvența corectă de strângere a șuruburilor?

Strângeți în mai multe treceri folosind model în cruce/stea: strâns → 30% → 70% → 100%.

Ce este ecuația Kellermann-Klein?

T = F × [P/(2π) + 1,154·μth·d₂ + μb·(Do+dh)/4]. Separă frecarea filetului și a rulmentului.

Instrument de inginerie gratuit

Calculator de cuplu de strângere a șuruburilor

Calculați cuplul necesar pentru a obține forța adecvată de preîncărcare a șurubului. Suportă filete metrice cu pas grosier & fin, UNC imperial și mai multe condiții de lubrifiere.

Acest calculator a fost dezvoltat și verificat de echipa de inginerie Vibromera, producătorul instrumentelor portabile de echilibrare Balanset.

ISO 898ISO 16047VDI 2230ASME B1.1

Dimensiunea șurubului

Clasa de proprietate / Grad

Baza de rezistență (mod strict)

Lubrifiere (afectează factorul K)

Preîncărcare țintă (% din Rp)

Tipul de îmbinare (informațional)

Metoda de strângere (afectează gama)

Număr de șuruburi (pentru model)

Rezultate

Cuplu recomandat

—

Forța de preîncărcare

—

Factorul K

—

Aria de tensiune

—

Intervalul de cuplu (bazat pe precizia metodei de strângere)

———

Secvența de strângere

1Strângeți manual toate șuruburile până când fix
2Strângeți la — (cuplu 30%) în model
3Strângeți la — (cuplu 70%) în model
4Strângeți la — (cuplu 100%) - mișcare lină

Model de strângere recomandat

Formula de calcul al cuplului

Cuplul de strângere necesar este calculat utilizând metoda simplificată VDI 2230 a factorului piuliței:

T = K × F × d

T — cuplu de strângere (N·m)
K — coeficient de cuplu / factor de strângere (0,10–0,25)
F — forța de preîncărcare țintă (N)
d — diametrul nominal al șurubului (m)

Forța de preîncărcare

F = S × A_s × η

S — bază de rezistență: Rp (curgere) sau Sp (efort de probă)
A_s — suprafața tensiunii de tracțiune (mm²)
η - factor de utilizare (0,50-0,90)

Ecuația Kellermann-Klein

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

Referință factor K

Starea suprafeței	Factorul K	Note
Uscat	0,20–0,25	Împrăștiere ridicată
Ulei ușor	0,14–0,18	Cele mai frecvente
MoS₂	0,10–0,12	Sarcini mari, oțel inoxidabil
PTFE	0,08–0,10	Atenție: cuplu excesiv
Zincat	0,17–0,20	Depinde de acoperire
Anti-gripare	0,11–0,13	Temperatură ridicată
Strat de ceară	0,09–0,11	OEM-uri auto

Clase de proprietăți ale șuruburilor (ISO 898-1)

Clasă	R_m	R_p	S_p	Aplicare
4.6	400	240	225	Necritic
5.6	500	300	280	Generalități
8.8	800	640	580/600	Structurale standard
10.9	1040	940	830	Rezistență ridicată
12.9	1220	1100	970	Critic, sarcină maximă

Exemple practice

Flanșă pompă — M12 × 1,75, clasa 8,8, uleiată

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

Cutie de viteze — M20 × 2,5, clasa 10,9, pastă antiseizare

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

Strângere excesivă deteriorează filetul sau fracturează șurubul
Strângere insuficientă → slăbire, scurgeri, cedare prin oboseală
Calibrați anual cheile dinamometrice
Curățați filetele înainte de asamblare
Nu reutilizați șuruburi clasa 10.9+
Aceasta este o estimare inginerească — test conform ISO 16047 pentru îmbinări critice

T = K × F × d, unde K este coeficientul de cuplu (0.10–0.25), F este forța de prestrângere (N), d este diametrul nominal (m).

Pentru o analiză detaliată: ecuația Kellermann-Klein separă frecarea în filet de frecarea pe suprafața de reazem.

Factorul K combină frecarea în filet și pe suprafața de reazem. Este determinat conform ISO 16047 la 75% din sarcina de probă.

În stare uscată: 0.20–0.25
Ulei: 0.14–0.18
MoS₂: 0.10–0.12
PTFE: 0.08–0.10

Valoare standard: 75% din Rp. Interval: de la 50% (solicitare ușoară) la 90% (aplicații critice). Pentru o proiectare riguroasă, utilizați Sp în loc de Rp.

Lubrifierea reduce considerabil factorul K. În stare uscată K≈0.22 vs PTFE K≈0.09. Aplicarea pe un șurub lubrifiat a momentului de strângere prevăzut pentru un șurub uscat = strângere excesivă severă.

Mai multe treceri cu o schemă în cruce/stea: strângere până la contact → 30% → 70% → 100%. Verificați din nou după 24h de funcționare.

T = F × [P/(2π) + 1.154·μ_th·d₂ + μ_b·(D_o+d_h)/4]. Separă frecarea în filet de frecarea pe suprafața de reazem.

Pas fin = arie rezistentă mai mare, prestrângere mai mare, rezistență mai bună la vibrații, dar risc mai mare de smulgere a filetului. Utilizat în industria auto și aerospațială.

Șuruburile de clasa 10.9+ nu trebuie reutilizate după aplicarea prestrângerii de proiect. Șuruburile cu strângere până la curgere sunt de unică folosință. Cele de clasa 8.8 pot fi reutilizate dacă nu sunt deteriorate.

Instrument: cheie dinamometrică cu clic ±5%, digitală ±2%. Dar variația frecării provoacă o dispersie de ±25-30% a prestrângerii. Pentru îmbinări critice: strângere prin moment și unghi sau tensionare hidraulică.

ISO 16047 = testare (măsurarea factorului K pe elemente de fixare reale). VDI 2230 = proiectare (calcularea șurubului necesar, a prestrângerii și a momentului de strângere). Se completează reciproc.

Procedurile descrise în această pagină au fost dezvoltate și testate pe teren de echipa Vibromera cu ajutorul Balanset-1A, un balansor portabil cu două canale și analizor de vibrații pentru echilibrarea rotoarelor la fața locului.