Parametre výpočtu

Na základe noriem ISO 898, ASME B1.1 a VDI 2230









Výsledky výpočtu

Odporúčaný krútiaci moment:
—
Cieľová sila predpätia:
—
Súčiniteľ trenia (k-faktor):
—
Rozsah min.-max. krútiaceho momentu:
—

Pokyny pre uťahovanie:

Krok 1: Ručne utiahnite, kým nie je pevne utiahnuté
Krok 2: Použite konečný krútiaci moment 30%
Krok 3: Použite konečný krútiaci moment 70%
Krok 4: Plynulým pohybom aplikujte konečný krútiaci moment 100%

Ako funguje kalkulačka

Referenčné štandardy

Medzinárodné normy:

  • VDI 2230:2015 – Systematický výpočet vysoko namáhaných skrutkových spojov
  • ISO 898-1 – Mechanické vlastnosti spojovacích prvkov – Skrutky, matice a čapy
  • ASME B1.1 – Zjednotené palcové závity
  • DIN 946 – Vzťah medzi krútiacim momentom a predpätím pre závitové spoje
  • ECSS-E-HB-32-23A – Príručka závitových spojovacích prvkov (ESA)

Základný vzorec pre krútiaci moment

Požadovaný uťahovací moment sa vypočíta pomocou:

T = k × F × d

kde:

  • T — uťahovací moment (N·m)
  • k — koeficient krútiaceho momentu (zvyčajne 0,15 – 0,25)
  • F — požadovaná predpínacia sila (N)
  • deň — menovitý priemer skrutky (m)

Výpočet predpínacej sily

Predpínacia sila je určená:

F = σ_y × A_s × využitie

kde:

  • σ_y — medza klzu materiálu skrutky (MPa)
  • A_s — plocha ťahového napätia (mm²)
  • využitie — percento použitej medze klzu

K-faktor (koeficient krútiaceho momentu)

K-faktor závisí od trenia závitu a povrchu ložiska:

  • Suché/nemazané: k = 0,20 – 0,25
  • Ľahko naolejované: k = 0,15 – 0,18
  • Disulfid molybdénu: k = 0,10 – 0,12
  • PTFE povlak: k = 0,08 – 0,10

Triedy pevnosti skrutiek

Metrické triedy skrutiek označujú medzu ťahu a medzu klzu:

  • Trieda 8.8: Pevnosť v ťahu 800 MPa, medza klzu 640 MPa
  • Trieda 10.9: Pevnosť v ťahu 1000 MPa, medza klzu 900 MPa
  • Trieda 12.9: Pevnosť v ťahu 1200 MPa, medza klzu 1080 MPa

Dôležité úvahy

  • Vždy používajte kalibrované momentové nástroje
  • Pred montážou očistite závity
  • V kritických spojoch aplikujte krútiaci moment postupne.
  • Zvážte uvoľnenie krútiaceho momentu v mäkkých kĺboch
  • Zohľadnite prevládajúci krútiaci moment v poistných maticiach
  • V prípade potreby po počiatočnom ustálení dotiahnite

Bezpečnostné faktory

  • Statické zaťaženia: Typický výnos 75 – 851 TP3T
  • Dynamické zaťaženia: Odporúčaný výnos 50-65%
  • Kritická bezpečnosť: Vyžaduje sa dodatočná analýza
  • Znovu použité skrutky: Znížte krútiaci moment o 10-20%

Príklady použitia a sprievodca výberom hodnoty

Príklad 1: Pripojenie príruby čerpadla

Scenár: Pripojenie čerpadla k motoru s ochranou spojky

  • Veľkosť skrutky: M12
  • Stupeň: 8.8
  • Mazanie: Ľahko naolejované
  • Predpätie: 75% (štandard)
  • Typ spoja: Tvrdé (oceľ na oceľ)
  • Metóda: Ručný momentový kľúč
  • Výsledok: 78 N·m (58 ft·lb)
  • Poznámka: Utiahnite krížovo
Príklad 2: Príruba tlakovej nádoby

Scenár: Vysokotlakové parné potrubie so špirálovito vinutým tesnením

  • Veľkosť skrutky: M20
  • Stupeň: 10.9
  • Mazanie: Disulfid molybdénu
  • Predpätie: 85% (vysoký výkon)
  • Typ spoja: Mäkké (s tesnením)
  • Metóda: Hydraulický napínač
  • Výsledok: 340 N·m (251 ft·lb)
  • Kritické: Dodržujte postupnosť ASME PCC-1
Príklad 3: Skrutky hlavy motora

Scenár: Zostava hlavy valcov automobilového motora

  • Veľkosť skrutky: M10
  • Stupeň: 12.9
  • Mazanie: Motorový olej
  • Predpätie: 90% (maximálne)
  • Typ spoja: Závitový otvor
  • Metóda: Krútiaci moment + uhol
  • Výsledok: 65 N·m + otočenie o 90°
  • Poznámka: Aplikácia krútiaceho momentu na medzu klzu

Ako si vybrať hodnoty

Výber triedy skrutiek
  • Trieda 4.6/2. ročník:
    • Nekritické aplikácie
    • Iba ľahké zaťaženie
    • Nízkonákladová možnosť
  • Trieda 8.8/5. ročník:
    • Všeobecné inžinierstvo
    • Najčastejšia voľba
    • Dobrý pomer pevnosti a ceny
  • Trieda 10.9/8. ročník:
    • Aplikácie s vysokou pevnosťou
    • Dynamické zaťaženia
    • Možný znížený počet skrutiek
  • Trieda 12.9:
    • Maximálna pevnosť
    • Kritické aplikácie
    • Vyžaduje sa špeciálne zaobchádzanie
Výber mazania
  • Suchý (k=0,20): Nekonzistentné výsledky, ak je to možné, vyhnite sa im
  • Ľahký olej (k=0,15): Štandardná voľba, konzistentná
  • Molybdenová pasta (k=0,10): Vysoké zaťaženie, nehrdzavejúca oceľ
  • PTFE (k=0,08): Najnižšie trenie, presné predpätie
  • Proti zadieraniu: Použite k-faktor stanovený výrobcom
Sprievodca výberom predpätia
  • Výťažok 50%:
    • Vibračné zariadenia
    • Častá demontáž
    • Hliníkové komponenty
  • Výťažnosť 75%:
    • Štandardné statické spoje
    • Oceľové zostavy
    • Väčšina aplikácií
  • Výťažnosť 85-90%:
    • Kritické kĺby
    • Nie je povolené žiadne oddelenie kĺbov
    • Len pre technické aplikácie
Úvahy o type spoja
  • Tvrdý spoj:
    • Kontakt kovu s kovom
    • Minimálna relaxácia
    • Platia štandardné hodnoty krútiaceho momentu
  • Mäkký kĺb:
    • Tesnenia, O-krúžky sú prítomné
    • Očakávajte relaxáciu 10-20%
    • Môže byť potrebné dotiahnuť
  • Závitové otvory:
    • Skontrolujte závitové spojenie (2×D min)
    • Dajte si pozor na pokles zdola
    • Zvážte helicoil pre hliník
Postupnosť uťahovania
  • 4-skrutkový rozoberací systém: Krížový vzor (1-3-2-4)
  • 6-skrutkový rozober: Hviezdny vzor
  • Kruhová príruba: 180° protiľahlé, potom 90°
  • Viacero prihrávok: 30% → 70% → 100% → overiť
  • Veľké príruby: Použite staršiu metódu ASME PCC-1