Calculadora de torque de aperto e pré-carga de parafusos
Torque e carga inicial de aperto para parafusos métricos de rosca grossa (M3 a M36), pela classe, porcentagem do escoamento e coeficiente de torque. T = K × F × d.
Como calcular o torque de aperto de um parafuso?
O objetivo do aperto não é o torque, e sim a tração gerada no parafuso. Essa tração é a carga inicial de aperto, ou força de aperto, que mantém as peças unidas. A relação prática entre torque e carga inicial de aperto é T = K × F × d, em que d é o diâmetro nominal e K é o coeficiente de torque que reúne o atrito na rosca e sob a cabeça em um único número.
A carga inicial de aperto é escolhida como fração do limite de escoamento do parafuso: F = p × R_e × A_s. A área resistente à tração é a área que transmite a carga na seção roscada. Para roscas métricas, A_s = π / 4 × (d − 0,9382 × P)².
O que significa a classe de resistência?
Para a classe 8.8, o primeiro número fornece a resistência à tração: 8 × 100 = 800 MPa. O segundo corresponde à relação entre escoamento e resistência à tração: 800 × 0,8 = 640 MPa. A mesma regra dá limite de escoamento de 900 MPa para 10.9 e 1080 MPa para 12.9.
Exemplo
Um parafuso M10 × 1,5 de classe 8.8 tem área resistente à tração de 58,0 mm². Para carga inicial de aperto de 75 % do escoamento, F = 0,75 × 640 × 58,0 = 27,8 kN. Com K = 0,20, o torque de aperto é 0,20 × 27.835 × 0,010 = 55,7 N·m.
Limites
A maior parte do torque vence o atrito, por isso o resultado é muito sensível a K. Apertar um parafuso lubrificado com o torque previsto para um seco aumenta perigosamente a carga inicial de aperto. Uniões críticas usam o torque do fabricante, aperto controlado por ângulo ou medição direta da carga inicial de aperto.
Perguntas frequentes
Como calcular a carga inicial de aperto de um parafuso pelo torque?
Por exemplo, aplicar 40 N·m a um parafuso M10 × 1,5 com fator de torque da porca 0,2 resulta em carga inicial de aperto de 20 kN. Divida o torque pelo produto do fator de torque da porca pelo diâmetro nominal. Este cálculo preliminar não verifica todos os requisitos de resistência da união, e a dispersão do atrito pode alterar a carga inicial de aperto real em 25 % ou mais.
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