⚡ Das Wichtigste
- Die Kernformel: T = K × F × d (Drehmoment = Drehmomentbeiwert × Vorspannkraft × Nenndurchmesser).
- Typische K-Werte: 0,20 bei trockener galvanischer Verzinkung, 0,10–0,14 geschmiert, 0,08–0,12 mit PTFE.
- Wohin das Drehmoment fließt: etwa 90 % werden von Reibung verbraucht, nur 10 % werden zu Vorspannkraft.
- Norm: GB/T 16823.3-2010, Verbindungselemente — Prüfung von Drehmoment und Klemmkraft.
- Der Haken: Bei gleichem Drehmoment liefert ein kleineres K eine höhere Vorspannkraft, aber auch eine größere Streuung.
📑 Inhalt
1. Warum K entscheidend ist
2. Übliche K-Werte
3. Der Drehmoment-/Klemmkraftversuch
4. Rechenbeispiele
5. Wie viel Vorspannkraft sinnvoll ist
6. Ein K-Wert-Prüfbericht
1. Warum K entscheidend ist
2. Übliche K-Werte
3. Der Drehmoment-/Klemmkraftversuch
4. Rechenbeispiele
5. Wie viel Vorspannkraft sinnvoll ist
6. Ein K-Wert-Prüfbericht
1. Warum K entscheidend ist
Das Anzugsdrehmoment folgt:
T = K × F × d
Dabei ist T das Drehmoment (N·m), K der Drehmomentbeiwert, F die Vorspannkraft (N) und d der Nenndurchmesser (mm).
Die entscheidenden Fakten:
- Etwa 50 % des Drehmoments gehen durch Reibung unter der Auflagefläche verloren;
- etwa 40 % gehen durch Reibung im Gewinde verloren;
- nur 10 % werden zu axialer Vorspannkraft.
2. Übliche K-Werte
| Oberfläche / Schmierung | K-Wert | Reibwert μ |
|---|---|---|
| Verzinkt, trocken | 0.20 | 0.15 |
| Brüniert, trocken | 0.20–0.24 | 0.16 |
| Kadmiert, trocken | 0.18 | 0.13 |
| Verzinkt + Maschinenöl | 0.14 | 0.10 |
| Molybdändisulfid | 0.10–0.12 | 0.08 |
| PTFE-Beschichtung | 0.08–0.12 | 0.07 |
| Dacromet | 0.12–0.15 | 0.10 |
| Edelstahl, trocken | 0.25–0.30 | 0.18 |
3. Der Drehmoment-/Klemmkraftversuch
Norm: GB/T 16823.3-2010 / ISO 16047.
Vorgehen:
- Die Probe zwischen einen Drehmomentaufnehmer und einen Axialkraftaufnehmer einspannen;
- Mit der vorgegebenen Geschwindigkeit anziehen;
- Die Drehmoment-/Axialkraftkurve aufzeichnen;
- K und seine Streuung berechnen.
Abnahme: Der mittlere K-Wert liegt innerhalb von ±20 % des Nennwerts und die Streuung beträgt höchstens 10 %.
4. Rechenbeispiele
Beispiel 1: M10, Klasse 8.8, verzinkt, erforderliche Vorspannkraft F = 25.000 N, K = 0,20:
T = 0,20 × 25.000 × 0,010 = 50 N·m.
Beispiel 2: M12, Klasse 10.9, Dacromet, F = 45.000 N, K = 0,13:
T = 0,13 × 45.000 × 0,012 = 70 N·m.
Beispiel 3: M6, Edelstahl, trocken, F = 8.000 N, K = 0,27:
T = 0,27 × 8.000 × 0,006 = 13 N·m.
5. Wie viel Vorspannkraft sinnvoll ist
| Anwendung | Vorspannkraft in % der Streckgrenze | Hinweis |
|---|---|---|
| Allgemeine Verbindungen | 60 % | Lässt eine Sicherheitsreserve |
| Kritische Verbindungen | 70 % | Automobilmotoren |
| Wechselnde Belastung | 50 % | Schutz vor Ermüdung |
| Abgedichtete Verbindungen | 75 % | Hält die Dichtung komprimiert |
| Streckgrenzengesteuertes Anziehen | 90 % | Drehmoment-Schraubwinkel-Verfahren |
6. Ein K-Wert-Prüfbericht
🛠️ Technische Unterstützung: Toprecision stellt auf Anfrage K-Wert-Prüfberichte nach GB/T 16823.3 aus.
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