Параметри розрахунку

На основі ISO 898, ASME B1.1 та VDI 2230









Результати розрахунків

Рекомендований крутний момент:
—
Цільова сила попереднього натягу:
—
Коефіцієнт тертя (k-фактор):
—
Діапазон мін.-макс. крутного моменту:
—

Інструкції з затягування:

Крок 1: Затягніть вручну до щільного прилягання
Крок 2: Застосуйте кінцевий крутний момент 30%
Крок 3: Застосуйте кінцевий крутний момент 70%
Крок 4: Застосуйте кінцевий крутний момент 100% плавним рухом

Як працює калькулятор

Довідкові стандарти

Міжнародні стандарти:

  • VDI 2230:2015 – Систематичний розрахунок високонапружених болтових з'єднань
  • ISO 898-1 – Механічні властивості кріпильних виробів – Болти, гвинти та шпильки
  • ASME B1.1 – Уніфікована дюймова різьба
  • DIN 946 – Залежність крутного моменту від попереднього натягу для різьбових кріплень
  • ECSS-E-HB-32-23A – Довідник з різьбових кріплень (ESA)

Базова формула крутного моменту

Необхідний момент затягування розраховується за допомогою:

T = k × F × d

де:

  • Т — крутний момент затягування (Н·м)
  • k — коефіцієнт крутного моменту (зазвичай 0,15-0,25)
  • Ф — бажана сила попереднього натягу (Н)
  • d — номінальний діаметр болта (м)

Розрахунок сили попереднього натягу

Сила попереднього натягу визначається:

F = σ_y × A_s × використання

де:

  • σ_y — межа текучості матеріалу болта (МПа)
  • А_с — площа розтягувального напруження (мм²)
  • використання — відсоток використаної межі текучості

K-фактор (коефіцієнт крутного моменту)

k-фактор залежить від тертя різьби та поверхні підшипника:

  • Сухий/незмащений: k = 0,20-0,25
  • Злегка змащені олією: k = 0,15-0,18
  • Дисульфід молібдену: k = 0,10-0,12
  • Покриття з ПТФЕ: k = 0,08-0,10

Класи міцності болтів

Класи метричних болтів вказують на межу розтягу та межу текучості:

  • Клас 8.8: Міцність на розтяг 800 МПа, плинність 640 МПа
  • Клас 10.9: Міцність на розтяг 1000 МПа, плинність 900 МПа
  • Клас 12.9: Міцність на розтяг 1200 МПа, плинність 1080 МПа

Важливі міркування

  • Завжди використовуйте калібровані динамометричні інструменти
  • Очистіть різьбу перед складанням
  • Застосовуйте крутний момент поступово для критичних з'єднань
  • Розгляньте релаксацію крутного моменту в м'яких з'єднаннях
  • Враховуйте переважаючий крутний момент у контргайках
  • За потреби повторно затягніть після початкового охолодження

Фактори безпеки

  • Статичні навантаження: типовий врожай 75-85%
  • Динамічні навантаження: Рекомендований врожай 50-65%
  • Критична безпека: Потрібен додатковий аналіз
  • Повторно використані болти: Зменшити крутний момент на 10-20%

Приклади використання та посібник з вибору значень

Приклад 1: Фланцеве з'єднання насоса

Сценарій: Підключення насоса до двигуна за допомогою захисту муфти

  • Розмір болта: М12
  • Оцінка: 8.8
  • Змащення: Злегка змащений олією
  • Попереднє завантаження: 75% (стандартний)
  • Тип суглоба: Твердий (сталь до сталі)
  • Метод: Ручний динамометричний ключ
  • Результат: 78 Н·м (58 фут·фунт)
  • Зауважте: Затягуйте хрестоподібно
Приклад 2: Фланець резервуара під тиском

Сценарій: Паропровід високого тиску зі спірально навитою прокладкою

  • Розмір болта: М20
  • Оцінка: 10.9
  • Змащення: Дисульфід молібдену
  • Попереднє завантаження: 85% (високопродуктивний)
  • Тип суглоба: М'який (з прокладкою)
  • Метод: Гідравлічний натягувач
  • Результат: 340 Н·м (251 фут·фунт)
  • Критично: Дотримуйтесь послідовності ASME PCC-1
Приклад 3: Болти головки двигуна

Сценарій: Збірка головки блоку циліндрів автомобільного двигуна

  • Розмір болта: М10
  • Оцінка: 12.9
  • Змащення: Моторна олива
  • Попереднє завантаження: 90% (максимум)
  • Тип суглоба: Різьбовий отвір
  • Метод: Крутний момент + кут
  • Результат: 65 Н·м + поворот на 90°
  • Зауважте: Застосування крутного моменту до текучості

Як вибрати цінності

Вибір марки болта
  • Клас 4.6/2 клас:
    • Некритичні програми
    • Тільки легкі навантаження
    • Низькобюджетний варіант
  • Клас 8.8/5:
    • Загальне машинобудування
    • Найпоширеніший вибір
    • Гарне співвідношення міцності та вартості
  • Клас 10.9/8 клас:
    • Застосування високої міцності
    • Динамічні навантаження
    • Можливе зменшення кількості болтів
  • Клас 12.9:
    • Максимальна міцність
    • Критично важливі програми
    • Потрібне спеціальне поводження
Вибір мастила
  • Сухий (k=0,20): Нестабільні результати, уникайте, якщо можливо
  • Легка нафта (k=0,15): Стандартний вибір, послідовний
  • Молібденова паста (k=0,10): Високі навантаження, нержавіюча сталь
  • ПТФЕ (k=0,08): Найнижче тертя, точне попереднє натягування
  • Протизадирний засіб: Використовуйте вказаний виробником k-фактор
Посібник з вибору попереднього навантаження
  • Вихід 50%:
    • Вібраційне обладнання
    • Часте розбирання
    • Алюмінієві компоненти
  • Вихід 75%:
    • Стандартні статичні з'єднання
    • Сталеві збірки
    • Більшість програм
  • Вихід 85-90%:
    • Критичні суглоби
    • Розділення суглобів не допускається
    • Тільки для інженерних застосувань
Міркування щодо типу суглобів
  • Твердий з'єднання:
    • Контакт металу з металом
    • Мінімальне розслаблення
    • Застосовуються стандартні значення крутного моменту
  • М'який суглоб:
    • Прокладки, кільця ущільнювачів присутні
    • Очікується релаксація 10-20%
    • Може знадобитися повторне затягування
  • Різьбові отвори:
    • Перевірте зачеплення різьби (2×D хв)
    • Остерігайтеся падіння
    • Розгляньте гелькойл для алюмінію
Послідовність затягування
  • 4-болтова схема: Хрестовий візерунок (1-3-2-4)
  • 6-болтовий кріпильний шаблон: Зоряний візерунок
  • Круглий фланець: 180° протилежні, потім 90°
  • Кілька проходів: 30% → 70% → 100% → перевірити
  • Великі фланці: Використовуйте застарілий метод ASME PCC-1