เครื่องคำนวณแรงบิดสลักเกลียวออนไลน์ฟรีนี้ช่วยให้วิศวกรและช่างเทคนิคกำหนดแรงบิดในการขันที่ถูกต้องสำหรับข้อต่อสลักเกลียวได้ โดยอิงตามมาตรฐานสากล ISO 16047 และ VDI 2230 เครื่องคำนวณนี้จะคำนวณแรงดึงก่อน (preload force) ค่า K (สัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน) และแสดงลำดับการขันทีละขั้นตอน รองรับสลักเกลียวเมตริก M3-M48 และสลักเกลียวอิมพีเรียล 1/4"-1-1/4" ระดับคุณสมบัติ 4.6 ถึง 12.9 เกรด SAE 2-5-8 และสภาวะการหล่อลื่นต่างๆ รวมถึงแบบแห้ง แบบใช้น้ำมัน MoS2 และ PTFE เครื่องคำนวณใช้สูตร T = K × F × d โดยที่ T คือแรงบิด K คือสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน F คือแรงดึงก่อน และ d คือเส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียว.

ผลการคำนวณ

แรงบิดที่แนะนำ
-
แรงดึงล่วงหน้า
-
สัมประสิทธิ์แรงบิด (K)
-
ช่วงแรงบิด
-
📋 ลำดับการขันให้แน่น
  • 1 ขัน ด้วยมือ จนกระทั่งพอดี
  • 2 ขันให้แน่น - (แรงบิด 30%)
  • 3 ขันให้แน่น - (แรงบิด 70%)
  • 4 ขันให้แน่น - (แรงบิด 100%) ในการเคลื่อนที่อย่างราบรื่น

📘 ทฤษฎีและข้อมูลอ้างอิง

สูตรคำนวณแรงบิด

แรงบิดในการขันที่ต้องการคำนวณโดยใช้สูตร VDI 2230:

T = K × F × d
  • ที — แรงบิดในการขัน (N·m)
  • เค — ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน (ไม่มีหน่วย โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.10–0.25)
  • เอฟ — แรงดึงเริ่มต้น (N)
  • ง — เส้นผ่านศูนย์กลางสลักเกลียวที่กำหนด (ม.)

แรงดึงล่วงหน้า

F = S × As × η
  • S — ฐานความแข็งแกร่ง: รป (ผลผลิต) หรือ สป (การทดสอบ) (MPa)
  • เช่น — พื้นที่รับแรงดึง (มม.²)
  • η — ปัจจัยการใช้ประโยชน์ (50–90%)

ค่าสัมประสิทธิ์แรงบิด (ค่า K / ค่าตัวน็อต)

สภาพพื้นผิว ปัจจัย K Notes
เส้นด้ายแห้ง 0.20 – 0.25 ผลลัพธ์ไม่สม่ำเสมอ ควรหลีกเลี่ยง
น้ำมันเบา 0.14 – 0.18 ตัวเลือกมาตรฐาน
จาระบีโมลิบเดนัม 0.10 – 0.12 รับน้ำหนักได้สูง สแตนเลส
PTFE / เทฟลอน 0.08 – 0.10 แรงเสียดทานน้อยที่สุด
ชุบสังกะสี 0.17 – 0.20 ขึ้นอยู่กับคุณภาพ

ประเภทคุณสมบัติของสลักเกลียว (ISO 898-1)

ระดับ ร.ม. (MPa) Rp (MPa) Sp (MPa) แอปพลิเคชัน
4.6 400 240 225 การเชื่อมต่อที่ไม่สำคัญ
8.8 800 640 580 (≤16 มม.), 600 (>16 มม.) การเชื่อมต่อมาตรฐาน
10.9 1000 900 830 การใช้งานที่มีความแข็งแรงสูง
12.9 1200 1080 970 การเชื่อมต่อที่สำคัญ

แสดงค่า Sp เพื่อความโปร่งใส (ตารางสรุป ISO 898-1: โบลต์พอร์ตสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง โปรดตรวจสอบกับมาตรฐาน ISO 898-1 ฉบับทางการและช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด.

ตัวอย่างการปฏิบัติ

🔧 ตัวอย่างที่ 1: หน้าแปลนปั๊ม

เงื่อนไข: น็อต M12 เกรด 8.8 หล่อลื่นด้วยน้ำมันเบา

การคำนวณ: K=0.16, F=40 kN, d=12 mm → T = 0.16 × 40000 × 0.012 = 77 นิวตันเมตร

ลวดลาย: การรัดแบบไขว้ 3 รอบ

⚙️ ตัวอย่างที่ 2: การติดตั้งเกียร์

เงื่อนไข: น็อต M20 เกรด 10.9 สารหล่อลื่นป้องกันการติดขัด

การคำนวณ: K=0.12, F=166 kN, d=20 mm → T = 0.12 × 166000 × 0.020 = 398 นิวตันเมตร

บันทึก: ตรวจสอบแรงบิดอีกครั้งหลังจาก 24 ชั่วโมง

⚠️ หมายเหตุสำคัญ

  • การขันแน่นเกินไปอาจทำให้เกลียวเสียหายหรือทำให้สลักเกลียวหักได้
  • การขันน็อตไม่แน่นพอจะทำให้ข้อต่อหลวมและเกิดการรั่วซึม
  • ควรปรับเทียบประแจวัดแรงบิดของคุณเป็นประจำ
  • ทำความสะอาดเกลียวก่อนประกอบ — สิ่งสกปรกจะเปลี่ยนค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน
  • น็อตเกรด 10.9 ขึ้นไปที่นำกลับมาใช้ใหม่ควรเปลี่ยนใหม่

รูปแบบการกระชับ

สลักเกลียว 4 ตัว: ลายไม้กางเขน (1-3-2-4)

สลักเกลียว 6 ตัว: รูปแบบดาว (1-4-2-5-3-6)

สลักเกลียว 8+ ตัว: ตรงข้ามกันโดยสิ้นเชิง แล้วทำมุม 90°

การขันแน่นแบบหลายรอบ: 30% → 70% → 100% → ตรวจสอบ

📋 คู่มืออ้างอิงฉบับสมบูรณ์ ISO 16047:2005

ISO 16047:2005 — มาตรฐานสากล "ตัวยึด — การทดสอบแรงบิด/แรงยึด" กำหนดเงื่อนไขสำหรับการทดสอบแรงบิดและแรงยึดสำหรับตัวยึดแบบเกลียวและชิ้นส่วนที่คล้ายคลึงกัน.

1. ขอบเขตของมาตรฐาน

มาตรฐานนี้กำหนดเงื่อนไขการทดสอบสำหรับการทดสอบแรงบิดและแรงยึดของ:

  • น็อต สกรู และน็อตเกลียวเมตริก M3 — M39
  • ตัวยึดที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าอัลลอย
  • ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติเชิงกลตามมาตรฐาน ISO 898-1 และ ISO 898-2

ไม่สามารถใช้ได้กับ: สกรูยึด, สลักเกลียวที่มีเกลียวอัด, ตัวยึดแบบล็อคตัวเอง.

อุณหภูมิในการทดสอบ: 10°C – 35°C (เว้นแต่จะตกลงกันเป็นอย่างอื่น).

2. คำศัพท์และคำจำกัดความที่สำคัญ

ภาคเรียน เครื่องหมาย คำนิยาม
แรงยึด เอฟ แรงดึงตามแนวแกนที่กระทำต่อก้านสลักเกลียว หรือแรงอัดที่กระทำต่อชิ้นส่วนที่ถูกยึดในระหว่างการขันให้แน่น
แรงยึดจับ ฟาย แรงยึดที่ทำให้การยืดตัวของก้านสลักเกลียวเกินขีดจำกัดความยืดหยุ่นภายใต้สภาวะความเค้นรวม
แรงยึดสูงสุด ฟู แรงยึดสูงสุดที่ทำให้ก้านสลักเกลียวหัก
แรงบิดในการขัน ที แรงบิดที่ใช้กับน็อตหรือสลักเกลียวระหว่างการขันให้แน่น
แรงบิดเกลียว ทีทีเอช แรงบิดถูกส่งผ่านเกลียวประกบไปยังก้านสลักเกลียว
แรงบิดเสียดทานบนพื้นผิวแบริ่ง วัณโรค แรงบิดที่ส่งผ่านพื้นผิวแบริ่งไปยังชิ้นส่วนที่ถูกยึดระหว่างการขันให้แน่น
ปัจจัย K เค สัมประสิทธิ์แรงบิด: K = T / (F × d)

3. ตารางสัญลักษณ์ฉบับสมบูรณ์ (ISO 16047)

เครื่องหมาย Description หน่วย
งเส้นผ่านศูนย์กลางเกลียวระบุมม.
d₂ระยะห่างของเกลียวสลักเกลียวมม.
dAเส้นผ่านศูนย์กลางรูสำหรับสลักเกลียวในอุปกรณ์ทดสอบมม.
dhเส้นผ่านศูนย์กลางรูของแหวนรองหรือแผ่นรองรับมม.
ดีบีเส้นผ่านศูนย์กลางสำหรับแรงบิดเสียดทานของพื้นผิวแบริ่งมม.
ทำเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของพื้นผิวรับแรงมม.
ดีพีเส้นผ่านศูนย์กลางของพื้นผิวแผ่นรองรับแบบเรียบมม.
เอฟแรงยึด (แรงดึงล่วงหน้า)เอ็น, กิโลเอ็น
เอฟพีทดสอบแรงรับน้ำหนักตามมาตรฐาน ISO 898-1/898-2เอ็น, กิโลเอ็น
ฟูแรงยึดสูงสุดเอ็น, กิโลเอ็น
ฟายแรงยึดจับเอ็น, กิโลเอ็น
hความหนาของแผ่นรองรับหรือแหวนรองมม.
เคสัมประสิทธิ์แรงบิด (ค่า K)-
แอลซีความยาวที่ถูกหนีบมม.
ร้อยโทความยาวเกลียวเต็มระหว่างพื้นผิวแบริ่งมม.
Pระยะห่างของเกลียวมม.
ทีแรงบิดในการขันน·ม.
วัณโรคแรงเสียดทานบนพื้นผิวแบริ่งน·ม.
ทีทีเอชแรงบิดเกลียวน·ม.
ตูแรงบิดในการขันสูงสุดน·ม.
ไทแรงบิดในการขันให้แน่นน·ม.
θมุมการหมุน°
μbสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่ผิวแบริ่ง-
μthสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานในเส้นด้าย-
μtotสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานรวม-

4. สูตรการคำนวณตามมาตรฐาน ISO 16047

4.1. ค่า K (สัมประสิทธิ์แรงบิด)

K = T / (F × d)

กำหนดที่แรงยึดของแคลมป์ 75% ของแรงทดสอบ (0.75 Fp). ค่า K-factor ใช้ได้เฉพาะกับตัวยึดที่มีเงื่อนไขแรงเสียดทานเหมือนกัน มีเส้นผ่านศูนย์กลางและรูปทรงเรขาคณิตเหมือนกันเท่านั้น.

4.2. สมการเคลเลอร์มันน์-ไคลน์

สูตรแรงบิดในการขันที่สมบูรณ์:

T = F × [ (P / 2π) + (1.154 × μth × d₂) + (μb × (Do + dh) / 4) ]

4.3. สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานรวม μtot

ค่าประมาณ (ข้อผิดพลาด 1-2%):

μtot = (T/F - P/2π) / (0.577 × d₂ + 0.5 × Db)

where: Db = (Do + dh) / 2 — เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของพื้นผิวรับแรง

Important: สมการ μtot ตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของเกลียวและสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของพื้นผิวรับแรงนั้นเท่ากัน (μth = μb).

4.4. ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของเกลียว μth

μth = (Tth/F - P/2π) / (0.577 × d₂)

โดยที่แรงบิดของเกลียว: Tth = T - Tb

4.5. ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานพื้นผิวแบริ่ง μb

μb = Tb / (0.5 × Db × F)

โดยที่แรงบิดบนพื้นผิวแบริ่ง: Tb = T - Tth

5. วิธีการกำหนดคุณสมบัติการขันให้แน่น

คุณสมบัติ เอฟ ที ทีทีเอช วัณโรค θ
ปัจจัย K●●---
สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานรวม μtot●●---
สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของเกลียว μth●-●--
สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานพื้นผิวแบริ่ง μb●--●-
แรงยึดคราด Fy●---●
แรงบิดในการขันให้แน่น Ty●●--●
แรงยึดสูงสุด Fu●----
แรงบิดในการขันสูงสุด Tu●●---

● — การวัดภาคบังคับ — — ไม่จำเป็นต้องวัด

6. ข้อกำหนดเกี่ยวกับอุปกรณ์ทดสอบ

6.1. แท่นทดสอบ

  • ความแม่นยำในการวัด: ±2% ของค่าที่วัดได้
  • ความแม่นยำในการวัดมุม: ±2° หรือ ±2% (แล้วแต่ว่าค่าใดมากกว่า)
  • ผลการแข่งขันจะถูกบันทึกทางอิเล็กทรอนิกส์
  • ความแข็งแกร่งของเครื่องจักรต้องคงที่

6.2. ความเร็วในการขันให้แน่น

เส้นผ่านศูนย์กลางเกลียว ความเร็วรอบ
เอ็ม3 — เอ็ม1610 — 40 รอบต่อนาที
เอ็ม16 — เอ็ม395 — 15 รอบต่อนาที

6.3. อุปกรณ์ทดสอบ

  • ความยาวเกลียว Lt ≥ 1d เมื่อขันจนแน่นถึงจุดครากหรือแตกหัก
  • เส้นผ่านศูนย์กลางรู dA ตามมาตรฐาน ISO 273:1979, ชุดการประกอบแบบพอดีแน่น
  • ชิ้นส่วนทดแทนจะต้องติดตั้งในแนวแกนเดียวกันและล็อคให้แน่นเพื่อป้องกันการหมุน

7. ชิ้นส่วนทดแทนสำหรับการทดสอบ

7.1. การเปลี่ยนแผ่นรอง/แหวนรอง

พารามิเตอร์ ประเภท HH (ความแข็งสูง) ประเภท HL (ความแข็งต่ำ)
ความแข็ง50 — 60 HRC200 — 300 HV
ความหยาบผิว Ra(0.5 ± 0.3) ไมโครเมตร≤1.6 μm (h≤3mm), ≤3.2 μm (h>3mm)
รู dhตามมาตรฐาน ISO 273 ซีรีส์ขนาดกลาง
ความหนา hตามมาตรฐาน ISO 7093-1
ความเรียบตามมาตรฐาน ISO 4759-3:2000 เกรด A

7.2. การเปลี่ยนแปลงความหนา Δh ในชิ้นส่วนเดียวกัน

ด, มม. 3-5 6-10 น. 12-20 น. 22–33 36
Δh, มม. 0.05 0.1 0.15 0.2 0.3

7.3. ใช้น็อตแทนสลักเกลียวสำหรับทดสอบ

  • สลักเกลียวระดับ ≤10.9 → น็อตตามมาตรฐาน ISO 4032/8673 คุณสมบัติระดับ 10
  • สลักเกลียวคลาส 12.9 → น็อตตามมาตรฐาน ISO 4033/8674 คุณสมบัติคลาส 12

7.4. ใช้สลักเกลียวแทนน็อตทดสอบ

  • ตามมาตรฐาน ISO 4014, 4017, 4762, 8765, 15071 หรือ 15072
  • ระดับคุณสมบัติ ≥ ระดับน็อต แต่ไม่ต่ำกว่า 8.8
  • เส้นด้ายจะต้องถูกม้วน
  • ระยะยื่นของเกลียว: 2–7 พิตช์

7.5 การเตรียมชิ้นส่วนทดแทน

  • ขจัดคราบไขมัน น้ำมัน และสิ่งสกปรก
  • ทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์โดยใช้ตัวทำละลายที่เหมาะสม
  • สภาพพื้นผิว: สะอาด ไม่เคลือบผิว หรือชุบสังกะสี A1J ตามมาตรฐาน ISO 4042
  • ชิ้นส่วนบางชิ้นสามารถใช้ได้เพียงครั้งเดียวเท่านั้น!

8. เงื่อนไขการทดสอบ

8.1. เงื่อนไขมาตรฐาน

  • อุณหภูมิ: 10°C — 35°C
  • การทดสอบโดยกรรมการตัดสิน: ไม่เร็วกว่า 24 ชั่วโมงหลังจากการเคลือบ
  • ชิ้นส่วนอะไหล่ควรอยู่ในอุณหภูมิห้อง
  • การหาค่า K-factor และ μtot ที่ F = 0.75 Fp

8.2. เงื่อนไขพิเศษ

ตกลงกันระหว่างคู่สัญญา:

  • ชิ้นส่วนทดแทนที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน
  • ความเร็วในการขันแน่นพิเศษ
  • น็อต/สกรูแบบยึดติด (พร้อมแหวนรองแบบยึดติด)

9. มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

มาตรฐาน ชื่อ
ไอโอเอส 898-1คุณสมบัติทางกลของตัวยึด — สลักเกลียว สกรู และแกนเกลียว
ไอโซ 898-2คุณสมบัติเชิงกลของตัวยึด — น็อต
ไอโซ 68-1เกลียวสกรูเมตริกอเนกประสงค์มาตรฐาน ISO — โปรไฟล์พื้นฐาน
ไอโซ 273ตัวยึด — รูสำหรับสลักเกลียวและสกรู
ไอโอเอส 4042ตัวยึด — การเคลือบด้วยไฟฟ้า
ISO 4759-3ค่าความคลาดเคลื่อนสำหรับตัวยึด — แหวนรองเรียบ
ไอโอเอส 7093-1แหวนรองเรียบ — ซีรีส์ขนาดใหญ่
วีดีไอ 2230การคำนวณอย่างเป็นระบบของข้อต่อสลักเกลียวที่มีความเค้นสูง

10. เนื้อหาของรายงานผลการทดสอบ

10.1. รายละเอียดของตัวยึด

บังคับ:

  • การกำหนดมาตรฐาน
  • ค่า Db ที่คำนวณได้
  • การเคลือบผิว
  • การหล่อลื่น
  • วิธีการผลิตเกลียว

ในกรณีที่เกี่ยวข้อง:

  • คุณสมบัติทางกลที่แท้จริง
  • ความหยาบของพื้นผิว
  • วิธีการผลิต

10.2. ผลการทดสอบ

  • จำนวนตัวอย่าง
  • ค่า Db (หากยังไม่ได้คำนวณ)
  • แรงบิดที่แรงยึดที่กำหนด
  • มุมการหมุน (ถ้าจำเป็น)
  • ปัจจัย K, μtot, μth, μb
  • อัตราส่วน T/F หรือ F/T

11. ข้อเสนอแนะเชิงปฏิบัติ

📌 การเลือกวิธีการอธิบายแรงเสียดทาน
วิธี ความซับซ้อน ความสามารถในการนำไปใช้ได้
อัตราส่วน T/F เรียบง่าย เฉพาะสำหรับการทดสอบข้อต่อเฉพาะจุดเท่านั้น
ปัจจัย K ปานกลาง เส้นผ่านศูนย์กลางเดียวภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน
สัมประสิทธิ์ μth, μb ซับซ้อน ทุกขนาดมีเงื่อนไขแรงเสียดทานเหมือนกัน

⚠️ หมายเหตุสำคัญ

  • ค่า K-factor นั้นถูกต้อง สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวเท่านั้น — ไม่สามารถอนุมานได้!
  • μtot ทั้งหมดถือว่า μth = μb ซึ่งเป็นการทำให้ง่ายขึ้น!
  • ชิ้นส่วนทดแทนคือ สำหรับใช้ครั้งเดียวเท่านั้น
  • เมื่อนำจานกลับมาใช้ใหม่ — โปรดบันทึกสภาพเดิมก่อนนำกลับมาใช้ใหม่
  • การทดสอบที่ T > Ty หรือ T > Tu — ให้หยุดทันทีเมื่อค่าสูงสุดเกินกำหนด

12. บรรณานุกรม

  • ISO 16047:2005 — ตัวยึด — การทดสอบแรงบิด/แรงยึด
  • ISO 16047:2005/AMD 1:2012 — การแก้ไขเพิ่มเติมฉบับที่ 1
  • วีดีไอ 2230:2015 — การคำนวณอย่างเป็นระบบของข้อต่อสลักเกลียวที่มีความเค้นสูง
  • เคลเลอร์มันน์ ร. และไคลน์ เอช.-ซี. — Unterschungen über den Einfluss der Reibung auf Vorspannung und Anzugsmoment von Schraubenverbindungen (1955)
  • ดีเอ็นไอ 946 — การหาค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของชุดน็อตและสลักเกลียว
  • ECSS-E-HB-32-23A — คู่มือการใช้งานตัวยึดแบบเกลียว (ESA)

❓ คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

สูตรในการคำนวณแรงบิดในการขันน็อตคืออะไร?

สูตรมาตรฐานสำหรับแรงบิดในการขันน็อตคือ:

T = K × F × d

ที่ไหน:

  • ที = แรงบิดในการขัน (นิวตันเมตร)
  • เค = ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน (ค่า K) โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.10–0.25
  • เอฟ = แรงดึงเริ่มต้นเป้าหมาย (N)
  • ง = เส้นผ่านศูนย์กลางสลักเกลียวที่ระบุ (เมตร)

สูตรนี้อิงตาม วีดีไอ 2230 เป็นมาตรฐานและให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำสำหรับข้อต่อสลักเกลียวมาตรฐาน.

ค่า K ในการขันน็อตคืออะไร?

ปัจจัย K (เรียกอีกอย่างว่าสัมประสิทธิ์แรงบิดหรือปัจจัยน็อต) เป็นค่าไร้หน่วยที่แสดงถึงลักษณะแรงเสียดทานรวมของข้อต่อแบบสลักเกลียว ซึ่งรวมถึงทั้งแรงเสียดทานของเกลียว (μth) และแรงเสียดทานของพื้นผิวรับแรง (μb).

ค่า K-factor ทั่วไป:

  • เส้นใยแห้ง: 0.20 – 0.25
  • เกลียวที่ทาน้ำมัน: 0.14 – 0.18
  • การหล่อลื่นด้วย MoS₂: 0.10 – 0.12
  • การเคลือบ PTFE: 0.08 – 0.10

ต่อ ไอโอเอส 16047, ค่า K-factor ถูกกำหนดที่แรงดึงทดสอบ 75% (0.75 Fp) และใช้ได้เฉพาะกับตัวยึดที่มีเงื่อนไขแรงเสียดทานและเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมือนกันเท่านั้น.

เปอร์เซ็นต์แรงดึงเริ่มต้นที่แนะนำสำหรับสลักเกลียวคือเท่าไร?

แรงกดเริ่มต้นที่แนะนำคิดเป็นเปอร์เซ็นต์ของค่าความแข็งแรงที่เลือกนั้นขึ้นอยู่กับการใช้งาน:

  • 50% — ชุดประกอบที่ใช้งานเบาและมีโอกาสเกิดการสั่นสะเทือน
  • 65% — ใบสมัครงานระดับปานกลาง
  • 75% — แนวปฏิบัติมาตรฐานทางอุตสาหกรรม (พบได้บ่อยที่สุด)
  • 85% — ข้อต่อประสิทธิภาพสูง
  • 90% — เฉพาะแอปพลิเคชันที่สำคัญที่สุดเท่านั้น

แรงดึงเริ่มต้นคำนวณได้ดังนี้: F = S × As × η, โดยที่ S คือ รป (ความแข็งแรงคราก) หรือ สป (ความเค้นพิสูจน์) (MPa), As คือพื้นที่ความเค้นดึง (mm²), และ η คือปัจจัยการใช้งาน (0.50–0.90).

มาตรฐาน ISO 16047 ระบุอะไรบ้าง?

ISO 16047:2005 (อุปกรณ์ยึด — การทดสอบแรงบิด/แรงยึด) ระบุว่า:

  • ขอบเขต: น็อตเมตริก M3–M39 ตามมาตรฐาน ISO 898-1/898-2
  • อุปกรณ์ทดสอบ: ความแม่นยำในการวัด ±2%
  • ความเร็วในการขันแน่น: 10–40 รอบต่อนาที (M3–M16), 5–15 รอบต่อนาที (M16–M39)
  • ชิ้นส่วนทดแทน: ประเภท HH (50–60 HRC) และ HL (200–300 HV)
  • สูตร: การคำนวณค่า K-factor, μtot, μth, μb
  • เงื่อนไขการทดสอบ: อุณหภูมิ 10–35°C
  • สมการเคลเลอร์มันน์-ไคลน์ เพื่อการวิเคราะห์แรงบิดอย่างสมบูรณ์

มาตรฐานนี้รับประกันการทดสอบแรงบิด/แรงยึดที่สม่ำเสมอและเปรียบเทียบได้ทั่วโลก.

การหล่อลื่นมีผลต่อแรงบิดของสลักเกลียวอย่างไร?

การหล่อลื่น ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ค่า K-factor หมายถึง แรงบิดน้อยลง จำเป็นต้องใช้เพื่อให้ได้แรงกดเริ่มต้นที่เท่ากัน:

เงื่อนไขปัจจัย Kผล
แห้ง0.22เส้นฐาน
น้ำมันเบา0.1627% แรงบิดน้อยลง
โมเอส₂0.1150% แรงบิดน้อยลง
เอฟเฟพีดี0.0959% แรงบิดน้อยลง

คำเตือน: การใช้ค่า K-factor แบบแห้งสำหรับสลักเกลียวที่หล่อลื่นแล้วจะส่งผลให้ขันแน่นเกินไปอย่างรุนแรง ซึ่งอาจทำให้สลักเกลียวเสียหายได้ ควรเลือกค่า K-factor ให้เหมาะสมกับสภาพการใช้งานจริงเสมอ.

ลำดับการขันน็อตที่ถูกต้องคืออะไร?

ลำดับการขันที่ถูกต้องจะช่วยให้กระจายแรงได้อย่างสม่ำเสมอ:

  1. ขันให้แน่นด้วยมือ ขันน็อตทุกตัวจนแน่นพอดี
  2. ขันให้แน่น 30% ของแรงบิดสุดท้าย (ตามรูปแบบ)
  3. ขันให้แน่น 70% ของแรงบิดสุดท้าย (ตามรูปแบบ)
  4. ขันให้แน่น 100% แรงบิดสุดท้ายในการเคลื่อนไหวที่ราบรื่น
  5. ตรวจสอบ แรงบิดสุดท้ายสำหรับสลักเกลียวทั้งหมด

ลวดลาย:

  • สลักเกลียว 4 ตัว: รูปแบบไขว้ (1-3-2-4)
  • น็อต 6 ตัว: รูปแบบดาว (1-4-2-5-3-6)
  • สลักเกลียว 8 ตัวขึ้นไป: อยู่ตรงข้ามกัน จากนั้นหมุน 90 องศา

ฉันควรใช้คลาสคุณสมบัติของสลักเกลียวแบบใด?

การเลือกประเภททรัพย์สินต่อ ไอโอเอส 898-1:

ระดับRp (MPa)ร.ม. (MPa)แอปพลิเคชัน
4.6240400ไม่สำคัญมาก โหลดต่ำ
8.8640800โครงสร้างมาตรฐาน
10.99001000ความแข็งแรงสูง สำหรับยานยนต์
12.910801200ภาระวิกฤตสูงสุด

การถอดรหัส: ตัวเลขหลักแรก × 100 = ความแข็งแรงดึง (Rm) ในหน่วย MPa ตัวเลขหลักแรก × ตัวเลขหลักที่สอง × 10 = ความแข็งแรงคราก (Rp) ในหน่วย MPa ตัวอย่าง: 8.8 → Rm = 800 MPa, Rp = 8 × 8 × 10 = 640 MPa.

ฉันสามารถนำน็อตความแข็งแรงสูงกลับมาใช้ใหม่ได้หรือไม่?

โดยทั่วไปแล้ว ไม่. น็อตความแข็งแรงสูง (คลาส 10.9 และ 12.9) ไม่ควรนำกลับมาใช้ใหม่หลังจากขันแน่นตามแรงดึงที่กำหนดไว้แล้ว เนื่องจาก:

  • การเสียรูปพลาสติกเกิดขึ้นระหว่างการขันให้แน่น
  • ความเสียหายของเกลียวอาจมองไม่เห็นได้
  • ความแข็งแรงของสลักเกลียวลดลงหลังจากยืดออก
  • สลักเกลียวแบบรับแรงบิดถึงจุดครากถูกออกแบบมาให้ใช้ได้เพียงครั้งเดียว

ข้อยกเว้น: วัสดุเกรด 8.8 และต่ำกว่า สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หากไม่มีความเสียหายที่มองเห็นได้ และการใช้งานไม่สำคัญมากนัก (ต่อ...) ไอโอเอส 16047, ชิ้นส่วนอะไหล่สำหรับการทดสอบใช้ได้เพียงครั้งเดียวเท่านั้น.

การขันด้วยประแจวัดแรงบิดมีความแม่นยำแค่ไหน?

ความแม่นยำของเครื่องมือวัดแรงบิด:

  • ประแจวัดแรงบิดแบบคลิก: ±4–5%
  • ประแจวัดแรงบิดแบบคาน: ±3–4%
  • ประแจวัดแรงบิดดิจิทัล: ±1–2%
  • อุปกรณ์ทดสอบตามมาตรฐาน ISO 16047: ±2%

อย่างไรก็ตาม, ความแม่นยำของแรงบิดต่อแรงกดเริ่มต้นนั้นถูกจำกัดด้วยความแปรผันของแรงเสียดทาน แม้จะมีแรงบิดที่แม่นยำ แต่แรงกดเริ่มต้นจริงก็อาจแตกต่างกันไปได้ ±25–30% เนื่องจาก:

  • ความหลากหลายของพื้นผิว
  • ความไม่สม่ำเสมอของการหล่อลื่น
  • ความแตกต่างของคุณภาพเส้นด้าย

สำหรับแอปพลิเคชันที่สำคัญ โปรดพิจารณา วิธีแรงบิด-มุม หรือ การปรับความตึงด้วยระบบไฮดรอลิก (ความแม่นยำในการโหลดล่วงหน้า ±5%).

ISO 16047 และ VDI 2230 แตกต่างกันอย่างไร?

มาตรฐานเหล่านี้มีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันแต่ส่งเสริมซึ่งกันและกัน:

ด้านไอโอเอส 16047วีดีไอ 2230
จุดสนใจวิธีการทดสอบการคำนวณการออกแบบ
วัตถุประสงค์วัดคุณสมบัติแรงเสียดทานคำนวณความต้องการร่วมกัน
เอาต์พุตค่า K-factor, μth, μbขนาดและแรงบิดของสลักเกลียวที่ต้องการ
แอปพลิเคชันผู้ผลิตตัวยึด, ห้องปฏิบัติการวิศวกรออกแบบ

ไอโอเอส 16047 บอกวิธีวัดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน; วีดีไอ 2230 อธิบายวิธีการใช้งานในการออกแบบข้อต่อแบบใช้สลักเกลียว.