Calculateur de couple de serrage et de précharge des boulons
Couple de serrage et précharge des boulons métriques à pas gros M3 à M36 selon la classe, la part de limite d’élasticité et le coefficient de couple. T = K × F × d.
Calcul du couple de serrage d’un boulon
Le serrage vise à créer une traction dans le boulon. Cette traction, appelée précharge ou effort de serrage, maintient les pièces assemblées. La relation pratique entre couple et précharge est T = K × F × d, où d est le diamètre nominal et K le coefficient de couple regroupant le frottement dans les filets et sous la tête.
La précharge est choisie comme une fraction de la limite d’élasticité du boulon : F = p × R_e × A_s. La section résistante à la traction est la section porteuse de la partie filetée. Pour les filetages métriques, A_s = π / 4 × (d − 0,9382 × P)².
Signification de la classe de résistance
Pour la classe 8.8, le premier nombre donne la résistance à la traction : 8 × 100 = 800 MPa. Le second indique le rapport entre limite d’élasticité et résistance à la traction : 800 × 0,8 = 640 MPa. La même règle donne une limite d’élasticité de 900 MPa pour 10.9 et de 1080 MPa pour 12.9.
Exemple
Un boulon M10 × 1,5 de classe 8.8 a une section résistante à la traction de 58,0 mm². Pour une précharge à 75 % de la limite d’élasticité, F = 0,75 × 640 × 58,0 = 27,8 kN. Avec K = 0,20, le couple de serrage vaut 0,20 × 27 835 × 0,010 = 55,7 N·m.
Limites
La majeure partie du couple est absorbée par le frottement, le résultat est donc très sensible à K. Serrer un boulon lubrifié au couple prévu pour un boulon sec augmente dangereusement la précharge. Les assemblages critiques utilisent le couple du fabricant, le serrage contrôlé par l’angle ou la mesure directe de la précharge.
Questions fréquentes
Comment calculer la précharge d’un boulon à partir du couple ?
Par exemple, un couple de 40 N·m appliqué à un boulon M10 × 1,5 avec un facteur d’écrou de 0,2 donne une précharge de 20 kN. Divisez le couple par le produit du facteur d’écrou et du diamètre nominal. Ce calcul préliminaire ne vérifie pas toutes les exigences de résistance de l’assemblage et la dispersion du frottement peut faire varier la précharge réelle de 25 % ou plus.
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