Blog

Dans de nombreux cas, le calcul du couple de boulon est une question très importante, qui peut nous aider à choisir des outils hydrauliques plus adaptés au travail. Par conséquent, je vais vous montrer comment calculer le couple de boulon.

Maintenant, commençons.

Formule de calcul du couple de boulon ordinaire :

T = KFd(N,mm)

K, coefficient de couple de serrage, une valeur de référence peut être choisie grossièrement en fonction de l'état de surface. Pour les surfaces usinées générales, s'il y a lubrification, K peut être compris entre 0,13 et 0,15 ; s'il n'y a pas de lubrification, K peut être compris entre 0,18 et 0,21 ;
D, fait référence au diamètre nominal du filetage
F, est la force de pré-serrage, boulon en acier au carbone F=(0,6~0,7)σA ; boulon en acier allié F=(0,5~0,6)σA ; où σ est la limite d'élasticité du matériau du boulon ; A=π/16(d2+d3 )2, d2 est la longitude médiane du fil, d3=d1-H/6 ; d1 est le petit diamètre, H est la hauteur triangulaire d'origine du filetage ; la valeur H peut être calculée selon différents filetages, soit environ 0,87 fois le pas P.
T, couple de boulon.

Mettez les valeurs de différents paramètres dans la formule pour obtenir la valeur de couple théorique du boulon.
Vous pouvez consulter notre tableau des couples de serrage maximum des boulons pour vous aider à gagner du temps et à réduire les problèmes de calcul.

Formule de calcul des boulons à haute résistance :

T = KPd

K est le coefficient de couple, vous pouvez vous référer au rapport de test du fabricant et au rapport de test sur site,

P est la valeur standard de la valeur de précontrainte de construction.

D est le diamètre du boulon.

Par exemple

Calcul du couple des boulons à haute résistance

Les boulons à haute résistance exercent une pré-tension et transmettent la force externe par frottement. Les assemblages boulonnés ordinaires dépendent de la résistance au cisaillement de la tige du boulon et de la pression de la paroi interne du trou pour transmettre la force de cisaillement. La force de pré-tension générée lorsque l'écrou est serré est très faible et son effet peut être ignoré. En plus de la haute résistance du matériau du boulon à haute résistance, cela s'applique également au boulon. Une grande force de précontrainte produit une force d'extrusion entre les éléments de connexion, provoquant ainsi une grande force de frottement perpendiculaire à la direction de la vis. De plus, la force de précontrainte, le coefficient d'anti-glissement et le type d'acier affectent directement la capacité portante du boulon à haute résistance.

Selon les caractéristiques de la force, elle est divisée en type de pression et type de frottement, et les méthodes de calcul des deux sont différentes. La spécification minimale des boulons à haute résistance est M12, et M16 ~ M30 sont couramment utilisés. Les performances des boulons surdimensionnés sont instables et doivent être utilisées avec prudence lors de la conception.

Les boulons à haute résistance désignent des boulons avec des performances de dureté relativement élevées, également appelés boulons à haute résistance. Fait généralement référence à 8,8 ou plus, comme les boulons de grade 10,9 et les boulons de grade 12,9, qui ont une dureté et une résistance à la torsion élevées.

Dans la méthode d'étiquetage, le nombre avant la virgule du niveau de performance représente 1% de la résistance nominale à la traction σb du matériau. Le nombre après la virgule représente 10 fois le rapport entre la limite d'élasticité σs du matériau et la résistance nominale à la traction. La résistance à la traction nominale de la classe de performance 8.8 des boulons M20 est σb=800MPa, et la résistance à la traction minimale σb=830MPa. Limite d'élasticité nominale σs=640, limite d'élasticité minimale σs=660

Il y a une autre explication. Le nombre avant la virgule indique la résistance à la traction après traitement thermique. Le nombre après la virgule représente le rapport d'élasticité, c'est-à-dire le rapport de la valeur mesurée de la limite d'élasticité à la valeur mesurée de la résistance ultime à la traction. Le grade 8.8 signifie que la résistance à la traction de la tige de boulon n'est pas inférieure à 800 MPa et que le rapport de rendement est de 0,8. Le grade 10.9 signifie que la résistance à la traction de la tige de boulon n'est pas inférieure à 1000 MPa et que le rapport de rendement est de 0,9.

Calcul de la longueur des boulons à haute résistance

La connexion par boulon à haute résistance doit contrôler strictement la longueur du boulon. La longueur du boulon à haute résistance de type cisaillement par torsion est la longueur entre la surface d'appui inférieure de la tête de vis et la coupe de la queue de vis ; pour le boulon à tête hexagonale à haute résistance, il faut ajouter l'épaisseur d'une rondelle.

La formule générale de calcul de la longueur des boulons à haute résistance est la suivante :

L=L”+△L

Où △L=M+NS+3P

Dans la formule, L—la longueur du boulon à haute résistance;

L" - épaisseur totale de la carte de connexion ;

△L—longueur supplémentaire, c'est-à-dire la valeur allongée de la longueur de serrage ;

M—Épaisseur nominale de l'écrou à haute résistance ;

N—Nombre de rondelles, 1 pour les boulons à haute résistance de type cisaillement par torsion, 2 pour les boulons à tête hexagonale à haute résistance

S—Épaisseur nominale de la rondelle haute résistance

P-le pas du filetage.

La valeur d'allongement de la longueur de serrage des boulons à haute résistance = longueur du boulon-épaisseur de la plaque. Généralement, la longueur de l'épaisseur de la plaque de connexion plus L est utilisée, et la valeur est un multiple entier de 5 mm.

Avant la construction de boulons à haute résistance, le coefficient de couple de la paire de boulons à haute résistance doit être réexaminé en fonction du lot d'usine. 8 séries de chaque lot doivent être réexaminées. La valeur moyenne du coefficient de couple des 8 ensembles doit être comprise entre 0,110 et 0,150, et l'écart type doit être inférieur ou égal à 0,010. Après le test, les boulons à haute résistance doivent être installés en peu de temps.

Le couple de construction des boulons à haute résistance est calculé et déterminé par la formule suivante :

Tc=1.05k•Pc•d

Tc—couple de construction (N•m) ;

k - La valeur moyenne du coefficient de couple de la paire de boulons à haute résistance ;

Pc—Pré-tension pour la construction de boulons à haute résistance (kN), voir Tableau 1 ;

d—Diamètre de vis de boulon à haute résistance (mm) ;

La clé dynamométrique utilisé dans la construction de boulons à haute résistance doit être calibré avant utilisation, et l'erreur de couple ne doit pas être supérieure à ± 5%, et il ne doit être utilisé qu'après avoir été qualifié. Pour la clé dynamométrique utilisée pour l'étalonnage, l'erreur de couple ne doit pas dépasser ±3%.

Quelle est la force de traction maximale d'un boulon de grade 8.8 ?

Méthode de calcul

La valeur de contrainte maximale avant que l'acier ne casse sous tension est appelée limite de résistance ou résistance à la traction

F = σs * A

F est la force de traction (charge admissible)
σs est la résistance à la traction du matériau
A est la surface effective, et la surface effective est la surface de la section transversale au plus petit diamètre sur la longueur effective du boulon.

Le diamètre effectif de M20 est Φ17, la surface de section efficace est de 227 millimètres carrés et la résistance à la traction minimale de M20 de classe 8.8 est σb=830MPa.

F = 830*227=188.41KN
Par conséquent, la résistance à la traction minimale du niveau de performance 8.8 du boulon M20 est de 188,41 KN.

Couple de préserrage Mt = K*P0*d*0.001Nm

K : Coefficient d'effort de serrage
D : diamètre nominal du filetage
P0 : précharge
Comme : Π*ds*ds/4 (ds : le diamètre calculé de la section dangereuse de la partie filetée)
ds : (d2+d3)/2
d3 : d1-H/6 (H : hauteur de travail nominale du filetage)
σ0=(0.5~0.7)σs
σs : limite d'élasticité du matériau du boulon N/mm2
K : se référer au tableau