Docelowa siła napięcia wstępnego / teoretyczna początkowa siła zacisku
kN
Mechanika · Śruby, napięcie wstępne i dokręcanie
Kalkulator napięcia wstępnego i siły zacisku śruby
Dobierz początkową siłę napięcia wstępnego jednej śruby jako jawną część jej obciążenia próbnego na rozciąganie.
Utworzono v1.0
Autor: Thibaut Grzelak, Inżynier obliczeń mechanicznych
03
MetrycznyWyniki
Obciążenie próbne
kN
Pole przekroju czynnego na rozciąganie
mm²
Napięcie wstępne jako procent obciążenia próbnego
%
Pokaż szczegóły obliczeńWzory, przeliczenie do SI, podstawienie liczbowe i wynikiOtwórz ↓
Nota obliczeniowa
Pełne szczegóły obliczeń
Sp jest właściwym naprężeniem próbnym podanym przez użytkownika. Pole dla ustawień metrycznych jest obliczane ze średnicy nominalnej i skoku. W idealnym modelu początkowym napięcie wstępne śruby jest równe sile zacisku działającej na łączone części. Nie uwzględnia się relaksacji, osiadania, sztywności połączenia ani obciążenia zewnętrznego.
01Wzory i symbole
Użyte wzory
At
π/4 × (d − 0.9382P)²Przybliżone pole przekroju czynnego gwintu metrycznegoFproof
Sp × AtObciążenie próbneFi
r × FproofDocelowa siła napięcia wstępnego jednej śruby02Założenia i ograniczenia
Zakres stosowania
- Sp jest właściwym naprężeniem próbnym podanym przez użytkownika.
- Pole dla ustawień metrycznych jest obliczane ze średnicy nominalnej i skoku.
- W idealnym modelu początkowym napięcie wstępne śruby jest równe sile zacisku działającej na łączone części.
- Nie uwzględnia się relaksacji, osiadania, sztywności połączenia ani obciążenia zewnętrznego.
03Przykład walidacyjny
Referencyjny przypadek liczbowy
- M12×1,75 daje At ≈ 84,27 mm².
- Dla Sp = 600 MPa, Fproof ≈ 50,56 kN.
- Dla r = 0,70, Fi ≈ 35,39 kN.
04Częste pytania
Pytania dotyczące obliczeń
Czy napięcie wstępne i siła zacisku są oddzielnymi wynikami?
Nie w tym idealnym modelu początkowym: są równe i przedstawione jako jeden wynik na śrubę.
Czy Sp można zastąpić 90% wytrzymałości na rozciąganie?
Nie. Użyj potwierdzonego naprężenia próbnego właściwego dla danej klasy, wymiaru i zakresu zastosowania.
Jak uwzględnić gwint spoza listy?
Wybierz tryb własny i podaj pole przekroju czynnego z właściwego źródła.
05Źródła
Źródła techniczne
- ISO 724:2023, Gwinty metryczne ISO ogólnego przeznaczenia — Wymiary podstawowe.
- ISO 898-1:2013, właściwości mechaniczne śrub i wkrętów stalowych, norma potwierdzona w 2025 r.
- NASA RP-1228, Fastener Design Manual.