Công cụ kỹ thuật miễn phí
Máy tính cường độ kéo và cắt của bu lông
Tính tải kéo đứt tối đa của bu lông hệ mét từ dữ liệu cấp bền ISO 898-1, cộng thêm ước tính đơn giản khả năng chịu cắt. Chọn kích cỡ bu lông và cấp bền.
Công cụ tính toán này được phát triển và kiểm chứng bởi đội ngũ kỹ sư của Vibromera, nhà sản xuất các thiết bị cân bằng cầm tay Balanset.
Kết quả
Tải trọng kéo tối đa
Lực căng tối đa mà một bu lông có thể chịu được trước khi bị gãy:
- Rm — Độ bền kéo tối đa (MPa), từ loại tính chất
- s — Diện tích chịu ứng suất kéo (mm²), theo tiêu chuẩn ISO 898-1 / ISO 261
Khả năng chịu cắt (Ước tính đơn giản)
ISO 898-1 xác định các đặc tính tải kéo và tải thử của bu lông — nó không không quy định độ bền cắt. Giá trị hiển thị ở đây là một ước tính kỹ thuật đơn giản được dùng rộng rãi, giả định độ bền cắt xấp xỉ 60% độ bền kéo (dựa trên tiêu chuẩn von Mises, τ ≈ 0.58 σ):
Đối với biến dạng cắt kép, nhân với 2 (hai mặt phẳng cắt).
⚠️ Lưu ý về thiết kế chịu cắt: Khả năng chịu cắt thực tế phụ thuộc vào việc mặt phẳng cắt đi qua phần ren hay thân trơn không ren, vào độ trượt của mối ghép và áp lực tỳ của bản, cũng như tải mỏi. Các quy chuẩn thiết kế xác định giá trị riêng của chúng — ví dụ Eurocode 3 (EN 1993-1-8) sử dụng Fv = αv × fub × A với αv = 0.6 cho các cấp 4.6, 5.6 và 8.8 nhưng 0.5 cho các cấp 4.8, 5.8, 6.8 và 10.9, cùng với các hệ số an toàn riêng phần. Luôn kiểm tra các mối ghép chịu cắt theo quy chuẩn thiết kế kết cấu hoặc cơ khí hiện hành, không chỉ dựa vào ước tính đơn giản này.
Phân loại tính chất công trình theo tiêu chuẩn ISO 898-1
| Lớp học | Rm (MPa) | Rp0,2 (MPa) | Sử dụng điển hình |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Cường độ thấp, đa dụng |
| 5.8 | 520 | 420 | Cấu trúc, không tải trước |
| 8.8 | 800 | 640 | Ngành ô tô, máy móc (phổ biến nhất) |
| 10.9 | 1040 | 940 | Kết cấu cường độ cao |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Độ bền tối đa (thép hợp kim) |
Ví dụ thực tế
Được cho: Bu lông M10, cấp độ bền 8.8, chịu lực cắt đơn
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
⚠️ Lưu ý: Đây là các giá trị khả năng chịu tải tối đa mà không tính đến hệ số an toàn. Hãy áp dụng các hệ số an toàn thích hợp (thường là 2–3 đối với tải trọng tĩnh, 4–6 đối với tải trọng mỏi) cho mục đích thiết kế.
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.
Các quy trình được mô tả trên trang này đã được đội ngũ Vibromera phát triển và thử nghiệm thực địa bằng Balanset-1A, một máy cân bằng hai kênh cầm tay kiêm máy phân tích rung động dùng để cân bằng rotor tại chỗ.
Thiết bị và phần mềm cân bằng tại hiện trường chuyên nghiệp. Được sử dụng tại hơn 50 quốc gia.
