Parametri izračuna

Na podlagi standardov ISO 898, ASME B1.1 in VDI 2230









Rezultati izračuna

Priporočeni navor:
—
Ciljna sila prednapetosti:
—
Koeficient trenja (k-faktor):
—
Razpon min.-maks. navora:
—

Smernice za zategovanje:

1. korak: Ročno privijte, dokler ni tesno
2. korak: Uporabite končni navor 30%
3. korak: Uporabite končni navor 70%
4. korak: Končni navor 100% uporabite v gladkem gibanju

Kako deluje kalkulator

Referenčni standardi

Mednarodni standardi:

  • VDI 2230:2015 – Sistematični izračun visoko obremenjenih vijačnih spojev
  • ISO 898-1 – Mehanske lastnosti pritrdilnih elementov – Vijaki, vijaki in čepi
  • ASME B1.1 – Poenoteni palčni navoji
  • DIN 946 – Razmerje med navorom in prednapetostjo za navojne pritrdilne elemente
  • ECSS-E-HB-32-23A – Priročnik za navojne pritrdilne elemente (ESA)

Osnovna formula za navor

Potreben navor privijanja se izračuna z uporabo:

T = k × F × d

kjer:

  • T — navor privijanja (N·m)
  • k — koeficient navora (običajno 0,15–0,25)
  • Ž — želena sila prednapetosti (N)
  • d — nazivni premer vijaka (m)

Izračun sile prednapetja

Prednapetostna sila je določena z:

F = σ_y × A_s × izkoriščenost

kjer:

  • σ_y — meja tečenja materiala vijakov (MPa)
  • A_s — površina natezne napetosti (mm²)
  • izkoriščenost — odstotek uporabljene meje tečenja

K-faktor (koeficient navora)

k-faktor je odvisen od trenja navoja in ležajne površine:

  • Suho/nemazano: k = 0,20–0,25
  • Rahlo naoljeno: k = 0,15–0,18
  • Molibdenov disulfid: k = 0,10–0,12
  • PTFE premaz: k = 0,08–0,10

Razredi trdnosti vijakov

Metrični razredi vijakov označujejo natezno in mejno trdnost:

  • Razred 8.8: Natezna trdnost 800 MPa, mejna trdnost 640 MPa
  • Razred 10.9: Natezna trdnost 1000 MPa, mejna trdnost 900 MPa
  • Razred 12.9: Natezna trdnost 1200 MPa, tečenje 1080 MPa

Pomembni premisleki

  • Vedno uporabljajte kalibrirano orodje za navor
  • Pred sestavljanjem očistite navoje
  • Na kritične spoje navor nanašajte postopoma.
  • Upoštevajte relaksacijo navora v mehkih sklepih
  • Upoštevajte prevladujoči navor v zapornih maticah
  • Po potrebi ponovno privijte po začetnem umiku

Varnostni dejavniki

  • Statične obremenitve: tipičen pridelek 75–851 TP3T
  • Dinamične obremenitve: Priporočen pridelek 50–651 TP3T
  • Kritična varnost: Potrebna je dodatna analiza
  • Ponovno uporabljeni vijaki: Zmanjšajte navor za 10-20%

Primeri uporabe in vodnik za izbiro vrednosti

Primer 1: Priključek prirobnice črpalke

Scenarij: Priključitev črpalke na motor z zaščito sklopke

  • Velikost vijaka: M12
  • Razred: 8.8
  • Mazanje: Rahlo naoljeno
  • Prednapetost: 75% (standardno)
  • Vrsta spoja: Trdo (jeklo do jekla)
  • Metoda: Ročni momentni ključ
  • Rezultat: 78 N·m (58 ft·lb)
  • Opomba: Zategnite v križnem vzorcu
Primer 2: Prirobnica tlačne posode

Scenarij: Visokotlačna parna cev s spiralno navitim tesnilom

  • Velikost vijaka: M20
  • Razred: 10.9
  • Mazanje: Molibdenov disulfid
  • Prednapetost: 85% (visoka zmogljivost)
  • Vrsta spoja: Mehko (s tesnilom)
  • Metoda: Hidravlični napenjalec
  • Rezultat: 340 N·m (251 ft·lb)
  • Kritično: Sledite zaporedju ASME PCC-1
Primer 3: Vijaki glave motorja

Scenarij: Sklop glave valja avtomobilskega motorja

  • Velikost vijaka: M10
  • Razred: 12.9
  • Mazanje: Motorno olje
  • Prednapetost: 90% (največ)
  • Vrsta spoja: Navojna luknja
  • Metoda: Navor + kot
  • Rezultat: 65 N·m + obrat za 90°
  • Opomba: Uporaba navora za doseganje tečenja

Kako izbrati vrednote

Izbira razreda vijakov
  • Razred 4.6/2. stopnja:
    • Nekritične aplikacije
    • Samo lahke obremenitve
    • Nizkocenovna možnost
  • Razred 8.8/5. razred:
    • Splošno inženirstvo
    • Najpogostejša izbira
    • Dobro razmerje med močjo in ceno
  • Razred 10.9/8. razred:
    • Uporaba pri visoki trdnosti
    • Dinamične obremenitve
    • Možno zmanjšano število vijakov
  • Razred 12.9:
    • Največja moč
    • Kritične aplikacije
    • Potrebno posebno ravnanje
Izbira maziva
  • Suho (k=0,20): Nedosledni rezultati, izogibajte se, če je mogoče
  • Lahko olje (k=0,15): Standardna izbira, dosledna
  • Molybdenova pasta (k=0,10): Visoke obremenitve, nerjaveče jeklo
  • PTFE (k=0,08): Najnižje trenje, natančna prednapetost
  • Proti zapiranju: Uporabite faktor k, ki ga je določil proizvajalec.
Vodnik za izbiro prednapetosti
  • Izkoristek 50%:
    • Vibracijska oprema
    • Pogosto razstavljanje
    • Aluminijaste komponente
  • Izkoristek 75%:
    • Standardni statični spoji
    • Jeklene sklope
    • Večina aplikacij
  • Izkoristek 85-90%:
    • Kritični sklepi
    • Ločitev sklepov ni dovoljena
    • Samo za inženirske aplikacije
Premisleki glede vrste spoja
  • Trdi spoj:
    • Stik kovine s kovino
    • Minimalna sprostitev
    • Veljajo standardne vrednosti navora
  • Mehki sklep:
    • Prisotna so tesnila, O-tesnila
    • Pričakujte sprostitev 10-20%
    • Morda bo potrebno ponovno privijanje
  • Navojne luknje:
    • Preverite navojno vpetje (2×D min)
    • Pazite se dna
    • Razmislite o helicoilu za aluminij
Zaporedje zategovanja
  • Vzorec s 4 vijaki: Križni vzorec (1-3-2-4)
  • Vzorec s 6 vijaki: Vzorec zvezde
  • Krožna prirobnica: 180° nasprotja, nato 90°
  • Večkratni prehodi: 30% → 70% → 100% → preveri
  • Velike prirobnice: Uporabite podedovano metodo ASME PCC-1