Denna kostnadsfria online-bultmomentkalkylator hjälper ingenjörer och tekniker att bestämma rätt åtdragningsmoment för skruvförband. Baserad på internationella standarder ISO 16047 och VDI 2230 beräknar den förspänningskraft, K-faktor (friktionskoefficient) och tillhandahåller stegvisa åtdragningssekvenser. Stöder metriska bultar M3-M48 och tumbultar 1/4"-1-1/4", hållfasthetsklasser 4,6 till 12,9, SAE-kvaliteter 2-5-8 och olika smörjförhållanden inklusive torr, oljad, MoS2 och PTFE. Kalkylatorn använder formeln T = K × F × d där T är vridmoment, K är friktionskoefficient, F är förspänningskraft och d är bultens diameter.

Beräkningsresultat

Rekommenderat vridmoment
—
Förspänningskraft
—
Momentkoefficient (K)
—
Momentområde
—
📋 Åtdragningssekvens
  • 1 Spänna för hand tills det är tätt
  • 2 Dra åt till — (30% vridmoment)
  • 3 Dra åt till — (70% vridmoment)
  • 4 Dra åt till — (100% vridmoment) i jämn rörelse

📘 Teori och referensdata

Formel för vridmomentberäkning

Det erforderliga åtdragningsmomentet beräknas med hjälp av VDI 2230-formeln:

T = K × F × d
  • T — åtdragningsmoment (N·m)
  • K — friktionskoefficient (dimensionslös, vanligtvis 0,10–0,25)
  • F — förspänningskraft (N)
  • d — nominell bultdiameter (m)

Förspänningskraft

F = S × As × η
  • S — hållfasthetsgrund: Rp (avkastning) eller Sp (bevis) (MPa)
  • Som — dragspänningsarea (mm²)
  • η — utnyttjandefaktor (50–90%)

Momentkoefficient (K-faktor / Mutterfaktor)

Ytbeskaffenhet K-faktor Anteckningar
Torra trådar 0,20 – 0,25 Inkonsekventa resultat, undvik
Lätt olja 0,14 – 0,18 Standardval
Molybdenfett 0,10 – 0,12 Höga belastningar, rostfritt stål
PTFE / Teflon 0,08 – 0,10 Minimal friktion
Förzinkad 0,17 – 0,20 Beror på kvalitet

Bultens egenskapsklasser (ISO 898-1)

Klass Rm (MPa) Rp (MPa) Sp (MPa) Ansökan
4.6 400 240 225 Icke-kritiska anslutningar
8.8 800 640 580 (≤16 mm), 600 (>16 mm) Standardanslutningar
10.9 1000 900 830 Höghållfasta applikationer
12.9 1200 1080 970 Kritiska kopplingar

Sp-värden visas för transparens (ISO 898-1 sammanfattningstabell: Boltport). För kritiskt arbete, verifiera mot den officiella ISO 898-1-utgåvan och diameterintervallet.

Praktiska exempel

🔧 Exempel 1: Pumpfläns

Villkor: M12-bultar, klass 8.8, lätt oljesmörjning

Beräkning: K=0,16, F=40 kN, d=12 mm → T = 0,16 × 40000 × 0,012 = 77 Nm

Mönster: Korsmönsteråtdragning i 3 omgångar

⚙️ Exempel 2: Växellådsmontering

Villkor: M20-bultar, klass 10.9, antikärvningspasta

Beräkning: K=0,12, F=166 kN, d=20 mm → T = 0,12 × 166000 × 0,020 = 398 Nm

Notera: Kontrollera åtdragningsmomentet igen efter 24 timmar

⚠️ Viktiga anmärkningar

  • Överåtdragning kan skada gängorna eller bryta bulten
  • För lite åtdragning leder till foglossning och läckage
  • Kalibrera din momentnyckel regelbundet
  • Rengör gängorna före montering — smuts förändrar friktionskoefficienten
  • Återanvända bultar av klass 10.9+ bör bytas ut

Åtdragningsmönster

4 bultar: Korsmönster (1-3-2-4)

6 bultar: Stjärnmönster (1-4-2-5-3-6)

8+ bultar: Diametralt motsatt, sedan 90°

Flerpassåtdragning: 30% → 70% → 100% → verifiera

📋 ISO 16047:2005 Komplett referensguide

ISO 16047:2005 — Internationell standard "Fästelement — Vridmoment-/klämkraftsprovning". Definierar villkor för att utföra vridmoment- och klämkraftsprovning för gängade fästelement och liknande delar.

1. Standardens omfattning

Standarden definierar testförhållanden för vridmoment- och klämkraftstestning av:

  • Bultar, skruvar och muttrar med metrisk gänga M3 — M39
  • Fästelement av kol och legerat stål
  • Produkter med mekaniska egenskaper enligt ISO 898-1 och ISO 898-2

Inte tillämpligt på: ställskruvar, bultar med pressad gänga, självlåsande fästelement.

Testtemperatur: 10°C — 35°C (om inte annat överenskommits).

2. Viktiga termer och definitioner

Kalla Symbol Definition
Klämkraft F Axiell dragkraft som verkar på bultens skaft, eller tryckkraft på fastklämda delar under åtdragning
Flyktklämkraft Fy Klämkraft vid vilken förlängningen av bultskaftet överstiger elasticitetsgränsen under kombinerat spänningstillstånd
Ultimat klämkraft Fu Maximal klämkraft vid vilken bultskaftet brister
Åtdragningsmoment T Vridmoment som appliceras på mutter eller bult under åtdragning
Gängmoment Tth Vridmoment överfört genom motgängan till bultskaftet
Lagerytans friktionsmoment Tb Vridmoment som överförs genom lagerytor till fastspända delar under åtdragning
K-faktor K Momentkoefficient: K = T / (F × d)

3. Komplett symboltabell (ISO 16047)

Symbol Beskrivning Enhet
dNominell gängdiametermm
d₂Stigningsdiameter på bultgängamm
dAHåldiameter för bult i testfixturmm
dhHåldiameter på bricka eller lagerplattamm
DbDiameter för lagerytans friktionsmomentmm
DoYtterdiameter på lagerytanmm
DpDiameter på den plana lagerplattans ytamm
FKlämkraft (förspänning)N, kN
FpProvbelastning enligt ISO 898-1/898-2N, kN
FuUltimat klämkraftN, kN
FyFlyktklämkraftN, kN
hTjocklek på lagerplatta eller brickamm
KMomentkoefficient (K-faktor)—
LcKlämd längdmm
LöjtnantFull gänglängd mellan lagerytornamm
PGängstigningmm
TÅtdragningsmomentN·m
TbLagerytans friktionsmomentN·m
TthGängmomentN·m
TisUltimat åtdragningsmomentN·m
TackÅtdragningsmoment för avkastningN·m
θRotationsvinkel°
μbFriktionskoefficient vid lagerytan—
μteFriktionskoefficient i gänga—
μtotaltTotal friktionskoefficient—

4. Beräkningsformler enligt ISO 16047

4.1. K-faktor (momentkoefficient)

K = T / (F × d)

Bestämd vid klämkraft på 75% provbelastning (0,75 Fp). K-faktorn gäller endast för fästelement med identiska friktionsförhållanden, identisk diameter och geometri.

4.2. Kellermann-Klein ekvation

Komplett åtdragningsmomentformel:

T = F × [(P / 2π) + (1,154 × μth × d₂) + (μb × (Do + dh) / 4)]

4.3. Total friktionskoefficient μtot

Approximation (1-2%-fel):

μtot = (T/F - P/2π) / (0,577 × d₂ + 0,5 × Db)

var: Db = (Do + dh) / 2 — genomsnittlig lagerytadiameter

Viktigt: μtot-ekvationen baseras på antagandet att gängfriktionskoefficienten och lagerytans friktionskoefficient är lika (μth = μb).

4.4. Gängfriktionskoefficient μth

μte = (Tte/F - P/2π) / (0,577 × d₂)

där gängmomentet: Tte = T - Tb

4.5. Lagerytans friktionskoefficient μb

μb = Tb / (0,5 × Db × F)

där lagerytans vridmoment: Tb = T - Tte

5. Metoder för att bestämma åtdragningsegenskaper

Egendom F T Tth Tb θ
K-faktor●●———
Total friktionskoefficient μtot●●———
Gängfriktionskoefficient μth●—●——
Lagerytans friktionskoefficient μb●——●—
Flykthållkraft Fy●———●
Sträcka åtdragningsmoment Ty●●——●
Ultimat klämkraft Fu●————
Ultimat åtdragningsmoment Tu●●———

● — obligatorisk mätning, — — ej nödvändig

6. Krav på testutrustning

6.1. Testbänk

  • Mätnoggrannhet: ±2% av uppmätt värde
  • Vinkelmätningsnoggrannhet: ±2° eller ±2% (beroende på vilket som är störst)
  • Resultaten ska registreras elektroniskt
  • Maskinens styvhet måste förbli konstant

6.2. Åtdragningshastighet

Gängdiameter Rotationshastighet
M3 — M1610–40 varv/min
M16 — M395 — 15 varv/min

6.3. Testfixtur

  • Gänglängd Lt ≥ 1d vid åtdragning för att uppnå sträckning eller brott
  • Håldiameter dA enligt ISO 273:1979, serie med tät passform
  • Ersättningsdelar ska monteras koaxiellt och låsas mot rotation.

7. Ersättningsdelar för testning

7.1. Ersättningslagerplattor/brickor

Parameter Typ HH (hög hårdhet) Typ HL (låg hårdhet)
Hårdhet50 — 60 HRC200 — 300 HV
Ytjämnhet Ra(0,5 ± 0,3) μm≤1,6 μm (h≤3 mm), ≤3,2 μm (h>3 mm)
Hål dhEnligt ISO 273, medelstor serie
Tjocklek hEnligt ISO 7093-1
FlathetEnligt ISO 4759-3:2000, klass A

7.2. Tjockleksvariation Δh på samma del

d, mm 3—5 6—10 12—20 22—33 36
Δh, mm 0.05 0.1 0.15 0.2 0.3

7.3. Ersättningsmuttrar för testbultar

  • Bultar klass ≤10,9 → mutter enligt ISO 4032/8673, hållfasthetsklass 10
  • Bultar klass 12.9 → mutter enligt ISO 4033/8674, hållfasthetsklass 12

7.4. Ersättningsbultar för testmuttrar

  • Enligt ISO 4014, 4017, 4762, 8765, 15071 eller 15072
  • Fastighetsklass ≥ nötklass, men inte under 8,8
  • Tråden ska rullas
  • Gängutstickning: 2—7 stigningar

7.5. Förberedelse av reservdelar

  • Avlägsna fett, olja och smuts
  • Rengör med ultraljud med lämpligt lösningsmedel
  • Ytbeläggning: ren obelagd eller zink A1J enligt ISO 4042
  • Delar får endast användas en gång!

8. Testförhållanden

8.1. Standardvillkor

  • Temperatur: 10°C — 35°C
  • Domartester: tidigast 24 timmar efter beläggning
  • Ersättningsdelar ska vara rumstempererade
  • K-faktor och μtot-bestämning vid F = 0,75 Fp

8.2. Särskilda villkor

Att överenskommas mellan avtalsslutande parter:

  • Icke-standardiserade reservdelar
  • Speciella åtdragningshastigheter
  • Fästbultar/muttrar (med fästbrickor)

9. Relaterade standarder

Standard Titel
ISO 898-1Mekaniska egenskaper hos fästelement — Bultar, skruvar och pinnbultar
ISO 898-2Mekaniska egenskaper hos fästelement — Muttrar
ISO 68-1ISO universal metriska skruvgängor — Grundprofil
ISO 273Fästelement — Frigångshål för bultar och skruvar
ISO 4042Fästelement — Elektropläterade beläggningar
ISO 4759-3Toleranser för fästelement — Släta brickor
ISO 7093-1Släta brickor — Stor serie
VDI 2230Systematisk beräkning av högbelastade skruvförband

10. Innehåll i testrapporten

10.1. Beskrivning av fästelement

Obligatorisk:

  • Standardbeteckning
  • Beräknat Db-värde
  • Ytbeläggning
  • Smörjning
  • Gängtillverkningsmetod

När det är tillämpligt:

  • Faktiska mekaniska egenskaper
  • Ytjämnhet
  • Tillverkningsmetod

10.2. Testresultat

  • Antal prover
  • Db-värde (om ej beräknat)
  • Vridmoment vid specificerad klämkraft
  • Rotationsvinkel (vid behov)
  • K-faktor, μtot, μth, μb
  • T/F eller F/T-förhållande

11. Praktiska rekommendationer

📌 Att välja en metod för friktionsbeskrivning
Metod Komplexitet Tillämplighet
T/F-förhållande Enkel Endast för specifikt testad fog
K-faktor Medium En diameter med samma villkor
Koefficienter μth, μb Komplex Alla storlekar med samma friktionsförhållanden

⚠️ Viktiga anmärkningar

  • K-faktorn är giltig endast för en diameter — kan inte extrapoleras!
  • Total μtot antar μth = μb — detta är en förenkling!
  • Ersättningsdelar är endast för engångsbruk
  • Vid återanvändning av plattor – dokumentera det ursprungliga skicket
  • Tester vid T > Ty eller T > Tu — stoppa omedelbart efter att toppen har överskridits

12. Bibliografi

  • ISO 16047:2005 — Fästelement — Vridmoment-/klämkraftprovning
  • ISO 16047:2005/Ändring 1:2012 — Ändringsförslag 1
  • VDI 2230:2015 — Systematisk beräkning av högbelastade skruvförband
  • Kellermann, R. och Klein, H.-C. — Untersuchungen über den Einfluss der Reibung auf Vorspannung und Anzugsmoment von Schraubenverbindungen (1955)
  • DIN 946 — Bestämning av friktionskoefficient för bult-/mutteraggregat
  • ECSS-E-HB-32-23A — Handbok för gängade fästelement (ESA)

❓ Vanliga frågor (FAQ)

Vad är formeln för att beräkna bultens åtdragningsmoment?

Standardformeln för åtdragningsmoment för bultar är:

T = K × F × d

Där:

  • T = Åtdragningsmoment (N·m)
  • K = Friktionskoefficient (K-faktor), vanligtvis 0,10–0,25
  • F = Målförspänningskraft (N)
  • d = Nominell bultdiameter (m)

Denna formel är baserad på VDI 2230 standard och ger noggranna resultat för standardskruvförband.

Vad är K-faktorn vid åtdragning av bultar?

K-faktor (även kallad momentkoefficient eller mutterfaktor) är ett dimensionslöst värde som representerar de kombinerade friktionsegenskaperna hos en skruvförbindning. Det inkluderar både gängfriktion (μth) och lagerytfriktion (μb).

Typiska K-faktorvärden:

  • Torra trådar: 0,20 – 0,25
  • Oljade trådar: 0,14 – 0,18
  • MoS₂-smörjning: 0,10 – 0,12
  • PTFE-beläggning: 0,08 – 0,10

Per ISO 16047, K-faktorn bestäms vid 75% provbelastning (0,75 Fp) och är endast giltig för fästelement med identiska friktionsförhållanden och diameter.

Vilken är den rekommenderade förspänningsprocenten för bultar?

Den rekommenderade förspänningen i procent av den valda hållfasthetsbasen beror på tillämpningen:

  • 50% — Lätta, vibrationsbenägna enheter
  • 65% — Användningsområden med måttlig belastning
  • 75% — Standardpraxis inom industrin (vanligast)
  • 85% — Högpresterande leder
  • 90% — Endast maximala, kritiska tillämpningar

Förspänningskraften beräknas som: F = S × As × η, där S är Rp (sträckgräns) eller Sp (provspänning) (MPa), As är dragspänningsarean (mm²), och η är utnyttjandefaktorn (0,50–0,90).

Vad specificerar ISO 16047?

ISO 16047:2005 (Fästelement — Vridmoment-/klämkraftsprovning) specificerar:

  • Omfattning: Metriska bultar M3–M39 enligt ISO 898-1/898-2
  • Testutrustning: ±2% mätnoggrannhet
  • Åtdragningshastigheter: 10–40 varv/min (M3–M16), 5–15 varv/min (M16–M39)
  • Ersättningsdelar: HH-typerna (50–60 HRC) och HL (200–300 HV)
  • Formler: K-faktor, μtot, μth, μb beräkningar
  • Testförhållanden: Temperatur 10–35 °C
  • Kellermann-Klein-ekvationen för fullständig vridmomentanalys

Standarden säkerställer konsekvent och jämförbar testning av vridmoment/klämkraft över hela världen.

Hur påverkar smörjning bultmomentet?

Smörjning minskar avsevärt K-faktorn, vilket betyder mindre vridmoment krävs för att uppnå samma förspänningskraft:

SkickK-faktorEffekt
Torka0.22Baslinje
Lätt olja0.1627% mindre vridmoment
MoS₂0.1150% mindre vridmoment
PTFE-0.0959% mindre vridmoment

Varning: Att använda en torr K-faktor för en smord bult kommer att resultera i kraftig överåtdragning, vilket potentiellt kan orsaka bultfel. Anpassa alltid K-faktorn till faktiska förhållanden.

Vilken är den korrekta åtdragningssekvensen för bultarna?

Korrekt åtdragningsordning säkerställer jämn lastfördelning:

  1. Dra åt för hand alla bultar tills de sitter fast
  2. Dra åt till 30% av slutligt vridmoment (i mönster)
  3. Dra åt till 70% av slutligt vridmoment (i mönster)
  4. Dra åt till 100% slutligt vridmoment i jämn rörelse
  5. Kontrollera slutåtdragning på alla skruvar

Mönster:

  • 4 bultar: Korsmönster (1-3-2-4)
  • 6 bultar: Stjärnmönster (1-4-2-5-3-6)
  • 8+ bultar: Diametralt motsatta, sedan 90° rotation

Vilken bultens egenskapsklass ska jag använda?

Val av fastighetsklass per ISO 898-1:

KlassRp (MPa)Rm (MPa)Ansökan
4.6240400Icke-kritiska, låga belastningar
8.8640800Standardstruktur
10.99001000Höghållfast, fordonsindustri
12.910801200Kritiska, maximala belastningar

Avkodning: Första siffran × 100 = draghållfasthet (Rm) i MPa. Första × andra siffran × 10 = sträckgräns (Rp) i MPa. Exempel: 8,8 → Rm=800 MPa, Rp=8×8×10=640 MPa.

Kan jag återanvända höghållfasta bultar?

Generellt sett, nej. Höghållfasta bultar (klass 10.9 och 12.9) bör inte återanvändas efter att ha dragits åt till dimensionerande förspänning eftersom:

  • Plastisk deformation uppstår vid åtdragning
  • Trådskador kanske inte är synliga
  • Bultens hållfasthet minskar efter sträckning
  • Moment-till-flytriktningsbultar är avsedda för engångsbruk

Undantag: Klass 8.8 och lägre får återanvändas om inga synliga skador finns och tillämpningen inte är kritisk. ISO 16047, reservdelar för testning är endast för engångsbruk.

Hur exakt är åtdragningen av momentnyckeln?

Momentverktygets noggrannhet:

  • Klicknyckel för moment: ±4–5%
  • Momentnyckel av balktyp: ±3–4%
  • Digital momentnyckel: ±1–2%
  • ISO 16047 testutrustning: ±2%

Dock, noggrannheten i vridmoment-till-förspänning begränsas av friktionsvariationer. Även med exakt vridmoment kan den faktiska förspänningen variera ±25–30% på grund av:

  • Variationer i ytbehandling
  • Smörjningsinkonsekvens
  • Skillnader i trådkvalitet

För kritiska tillämpningar, överväg moment-vinkelmetoden eller hydraulisk spänning (±5% förspänningsnoggrannhet).

Vad är skillnaden mellan ISO 16047 och VDI 2230?

Dessa standarder tjänar olika men kompletterande syften:

AspektISO 16047VDI 2230
FokusTestmetoderKonstruktionsberäkningar
ÄndamålMät friktionsegenskaperBeräkna fogbehov
ProduktionK-faktor, μth, μb-värdenNödvändig bultstorlek, åtdragningsmoment
AnsökanTillverkare av fästelement, laboratorierKonstruktionsingenjörer

ISO 16047 berättar hur man mäter friktionskoefficienter; VDI 2230 berättar hur du använder dem i skruvförbandsdesign.