Zielvorspannkraft / theoretische anfängliche Klemmkraft
kN
Mechanik · Schrauben, Vorspannung und Anziehen
Rechner für Vorspann- und Klemmkraft einer Schraube
Bemessen Sie die anfängliche Vorspannkraft je Schraube als ausdrücklich gewählten Anteil ihrer Zugprüfkraft.
Erstellt am v1.0
Von Thibaut Grzelak, Berechnungsingenieur für Mechanik
03
MetrischErgebnisse
Prüfkraft
kN
Zugspannungsquerschnitt
mm²
Vorspannkraft in Prozent der Prüfkraft
%
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Berechnungsnachweis
Vollständige Berechnungsdetails
Sₚ ist eine vom Benutzer vorgegebene, tatsächlich anwendbare Prüfspannung. Der Querschnitt metrischer Voreinstellungen wird aus Nenndurchmesser und Nennsteigung berechnet. Im idealen Anfangsmodell entspricht die Schraubenvorspannkraft der Klemmkraft auf die Bauteile. Relaxation, Setzen, Verbindungssteifigkeit und äußere Last sind ausgeschlossen.
01Formeln und Symbole
Verwendete Formeln
At
π/4 × (d − 0.9382P)²Näherung des metrischen ZugspannungsquerschnittsFproof
Sp × AtPrüfkraftFi
r × FproofZielvorspannkraft je Schraube02Annahmen und Grenzen
Gültigkeitsbereich
- Sₚ ist eine vom Benutzer vorgegebene, tatsächlich anwendbare Prüfspannung.
- Der Querschnitt metrischer Voreinstellungen wird aus Nenndurchmesser und Nennsteigung berechnet.
- Im idealen Anfangsmodell entspricht die Schraubenvorspannkraft der Klemmkraft auf die Bauteile.
- Relaxation, Setzen, Verbindungssteifigkeit und äußere Last sind ausgeschlossen.
03Prüfbeispiel
Numerischer Referenzfall
- M12×1,75 ergibt Aₜ ≈ 84,27 mm².
- Mit Sₚ = 600 MPa ergibt sich Fproof ≈ 50,56 kN.
- Bei r = 0,70 ergibt sich Fᵢ ≈ 35,39 kN.
04Häufig gestellte Fragen
Fragen zur Berechnung
Sind Vorspannkraft und Klemmkraft zwei unterschiedliche Ergebnisse?
In diesem idealen Anfangsmodell nicht: Sie sind gleich und werden als ein gemeinsames Ergebnis je Schraube angezeigt.
Kann Sₚ durch 90 % der Zugfestigkeit ersetzt werden?
Nein. Verwenden Sie eine bestätigte Prüfspannung für die anwendbare Festigkeitsklasse, Abmessung und den maßgebenden Geltungsbereich.
Wie wird ein nicht aufgeführtes Gewinde behandelt?
Wählen Sie den benutzerdefinierten Modus und geben Sie den Spannungsquerschnitt aus einer anwendbaren Referenz ein.
05Referenzen
Technische Referenzen
- ISO 724:2023, Metrisches ISO-Gewinde allgemeiner Anwendung — Grundmaße.
- ISO 898-1:2013, mechanische Eigenschaften von Schrauben und Gewindestiften aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl, 2025 bestätigt.
- NASA RP-1228, Fastener Design Manual.