เครื่องมือวิศวกรรมฟรี
เครื่องคำนวณความแข็งแรงดึงและเฉือนของสลักเกลียว
คำนวณแรงดึงขาดสูงสุดของโบลต์เมตริกจากข้อมูล property-class ของ ISO 898-1 พร้อมค่าประมาณกำลังรับแรงเฉือนแบบย่อ เลือกขนาดโบลต์และ property class
เครื่องคำนวณนี้พัฒนาและตรวจสอบความถูกต้องโดยทีมวิศวกรรมของ Vibromera ผู้ผลิตเครื่องมือถ่วงสมดุลแบบพกพา Balanset
ผลลัพธ์
แรงดึงสูงสุด
แรงดึงสูงสุดที่สลักเกลียวสามารถทนได้ก่อนที่จะแตกหัก:
- Rm — ความแข็งแรงดึงสูงสุด (MPa) จากระดับคุณสมบัติ
- s — พื้นที่หน้าตัดรับแรงดึง (mm²), จาก ISO 898-1 / ISO 261
กำลังรับแรงเฉือน (ค่าประมาณแบบย่อ)
ISO 898-1 กำหนดสมบัติด้านแรงดึงและ proof-load ของโบลต์ — มันไม่ได้ ไม่ กำหนดกำลังรับแรงเฉือน ค่าที่แสดงที่นี่เป็นค่าประมาณทางวิศวกรรมแบบง่ายที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยถือว่ากำลังรับแรงเฉือนประมาณ 60% ของกำลังรับแรงดึง (อิงตามเกณฑ์ von Mises, τ ≈ 0.58 σ):
สำหรับการเฉือนสองชั้น ให้คูณด้วย 2 (ระนาบเฉือนสองระนาบ).
⚠️ หมายเหตุการออกแบบรับแรงเฉือน: กำลังรับแรงเฉือนจริงขึ้นอยู่กับว่าระนาบเฉือนผ่านเกลียวหรือผ่านก้านเรียบของโบลต์ การลื่นของรอยต่อและการรับแรงกดของแผ่น รวมถึงโหลดความล้า รหัสการออกแบบแต่ละฉบับกำหนดค่าเป็นของตนเอง — เช่น Eurocode 3 (EN 1993-1-8) ใช้ Fv = αv × fub × A ด้วย αv = 0.6 สำหรับ classes 4.6, 5.6 และ 8.8 แต่ใช้ 0.5 สำหรับ classes 4.8, 5.8, 6.8 และ 10.9 ร่วมกับค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัยบางส่วน ตรวจสอบรอยต่อที่รับแรงเฉือนกับรหัสการออกแบบโครงสร้างหรือเครื่องกลที่เกี่ยวข้องเสมอ ไม่ใช่ใช้ค่าประมาณแบบย่อนี้เพียงอย่างเดียว
คลาสคุณสมบัติตาม ISO 898-1
| ระดับ | Rm (MPa) | Rp0.2 (MPa) | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | ความแข็งแรงต่ำ ใช้งานทั่วไป |
| 5.8 | 520 | 420 | งานโครงสร้าง, ไม่พรีโหลด |
| 8.8 | 800 | 640 | ยานยนต์, เครื่องจักรกล (พบมากที่สุด) |
| 10.9 | 1040 | 940 | โครงสร้างความแข็งแรงสูง |
| 12.9 | 1220 | 1100 | ความแข็งแรงสูงสุด (เหล็กอัลลอย) |
ตัวอย่างการปฏิบัติ
ที่ให้ไว้: สลักเกลียว M10, คลาสคุณสมบัติ 8.8, เฉือนเดี่ยว
s = 58.0 mm², Rm = 800 MPa
Ft = 800 × 58.0 = 46,400 N = 46.4 kN
Fs = 0.6 × 800 × 58.0 = 27,840 N = 27.8 kN
⚠️ หมายเหตุ: นี่คือค่าความสามารถสูงสุดโดยไม่รวมปัจจัยด้านความปลอดภัย ควรใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่เหมาะสม (โดยทั่วไป 2–3 สำหรับสภาวะคงที่ และ 4–6 สำหรับสภาวะล้า) ในการออกแบบ.
The tensile stress area (As) is the effective cross-sectional area used to calculate the tensile load capacity of a threaded fastener. It is smaller than the nominal shank area because it accounts for the thread root geometry. Values are tabulated in ISO 898-1.
Ultimate tensile load is Ft = Rm × As, where Rm is the ultimate tensile strength (from the property class) and As is the tensile stress area. For example, a class 8.8 bolt has Rm = 800 MPa.
The first number (8) represents 1/100th of the minimum ultimate tensile strength in MPa (800 MPa). The second number (8) is 10× the ratio of yield to ultimate strength (0.8). So yield ≈ 800 × 0.8 = 640 MPa.
ISO 898-1 does not specify shear strength — it covers tensile and proof-load properties only. A common simplified estimate takes shear strength as 60% of tensile strength: Fs = 0.6 × Rm × As, based on the von Mises yield criterion. Design codes such as Eurocode 3 (EN 1993-1-8) apply their own factors (0.6 or 0.5 depending on property class) plus safety factors. For double shear (two planes), multiply by 2.
Proof load is the maximum force without permanent deformation (elastic limit). Ultimate tensile strength is the maximum force before fracture. Proof load stress is approximately 90% of yield strength for most property classes.
ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในหน้านี้ได้รับการพัฒนาและทดสอบภาคสนามโดยทีมงาน Vibromera โดยใช้ Balanset-1A ซึ่งเป็นเครื่องบาลานซ์และเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบสองช่องสัญญาณชนิดพกพา สำหรับการบาลานซ์โรเตอร์หน้างาน
อุปกรณ์และซอฟต์แวร์การถ่วงสมดุลภาคสนามระดับมืออาชีพ ใช้งานในกว่า 50 ประเทศ.
