أداة هندسية
حاسبة عزم الربط للبراغي
نطاق عزم الربط والحمل المسبق المستهدف حسب فئة الأداء وحالة الاحتكاك (طريقة معامل K)، يشمل خطوة اللولب الناعمة وUNC/UNF بالبوصة وبرغي مزدوج الطرفين
⚠ يُخرج برغي مزدوج الطرفين ثلاثة أعمدة K متوازية (0.12/0.15/0.20) بصيغة جدول Fastenal A193 B7؛ ويتبع الحمل المسبق المستوى المختار.
الحمل المسبق (المستوى المختار): 37.8 kN
عزم الربط عبر أعمدة K الثلاثة (صيغة Fastenal B7):
K = 0.12
54 N·m
K = 0.15
68 N·m
K = 0.2
91 N·m
الحمل المسبق المستهدف
37.8 kN (8.5 kip)
K
0.15–0.2
Rp0.2
—
As / At
— mm²
تحويل الوحدات (النموذجي)
68 N·m = 50 lbf·ft = 602 lbf·in = 7 kgf·m
ضغط سطح التحميل (الحمل المسبق / مساحة التحميل)
267 MPa
يُفترض قرص التحميل عند dw≈1.5d. مرجع: إجهاد التحميل المسموح للأجزاء المشدودة بحدود 200 MPa للفولاذ و90 للألمنيوم و60 لقضيب النحاس — تجاوزه قد يسحق الجزء المشدود؛ استخدم حلقة أكبر أو مقاساً أكبر.
⚠ الاحتكاك هو المتغير المهيمن: قد تختلف قيمة عزم الربط لعنصر التثبيت نفسه بنسبة 30–50% عبر حالات التشحيم. اتبع دائماً مواصفة التصميم أو جدول عزم الربط الصادر عن الشركة المصنعة عند التجميع الفعلي.
الناتج نطاق وليس رقماً واحداً — وهذه الطريقة الأمينة للحديث عن عزم الربط
افحص عزم الربط
جدول عزم الربط الكامل, 8.8 · زنك كهربائي (جاف)
نطاقات عزم الربط لسلسلة المقاسات الكاملة عند المعاملات المختارة. الاختيار الحالي مميز. قابل للطباعة كجدول حائط A4.
افتح صفحة جدول عزم الربط الكامل لبرغي مزدوج الطرفين M12 (K 0.12–0.20) →| القطر الاسمي | As mm² | الحمل المسبق المستهدف kN | K=0.12 N·m | K=0.15 N·m | K=0.20 N·m |
|---|---|---|---|---|---|
| M6 | — | 9 | 6 | 8 | 11 |
| M8 | — | 16.4 | 16 | 20 | 26 |
| M10 | — | 26 | 31 | 39 | 52 |
| M12 | — | 37.8 | 54 | 68 | 91 |
| M14 | — | 51.5 | 87 | 108 | 144 |
| M16 | — | 70.3 | 135 | 169 | 225 |
| M18 | — | 86 | 186 | 232 | 310 |
| M20 | — | 109.8 | 263 | 329 | 439 |
| M22 | — | 135.7 | 358 | 448 | 597 |
| M24 | — | 158.1 | 455 | 569 | 759 |
| M27 | — | 205.6 | 666 | 833 | 1110 |
| M30 | — | 251.3 | 905 | 1131 | 1508 |
| M33 | — | 310.9 | 1231 | 1539 | 2052 |
| M36 | — | 366 | 1581 | 1976 | 2635 |
المنهجية ومصادر البيانات
طريقة معامل K (nut factor): T = K·D·F، حيث T عزم الربط وD القطر الاسمي وF الحمل المسبق المستهدف. يتبع الحمل المسبق المستهدف المستوى المختار: قابل لإعادة الاستخدام = 70% من Rp0.2 × مساحة الإجهاد (≈77% من حمل الإثبات)؛ قريب من الخضوع = 90% من حمل الإثبات. يتبع K نطاقات تجريبية منشورة حسب حالة الاحتكاك، مع إمكانية تجاوزه بقيمة K مقاسة. يتبع نظام البوصة (UNC/UNF + درجات SAE) اصطلاح Machinery's Handbook: 75% من حمل الإثبات افتراضياً.
مصادر البيانات: مساحات إجهاد اللولب الخشن وقيم Rp0.2/الإثبات من نظامَي فئات الأداء المنشورين ISO 898-1 / ISO 3506-1؛ وAs اللولب الناعم من ISO 898-1 الجدول 6 (مثل M8×1 = 39.2 mm²، M14×1.5 = 125 mm²)؛ وAt بالبوصة بصيغة UN π/4·(d−0.9382P)² مع إجهادات إثبات SAE J429 (تعتمد على المقاس)؛ ونطاقات K وفق Machinery's Handbook ومراجعات Machine Design التجريبية (شمع/MoS₂/PTFE ≈ 0.10، مجلفن + شمع ≈ 0.12).
الدقة: يشتّت التجميع المتحكم به بالعزم الحمل المسبق نموذجياً بمقدار ±15–20% (تغير K بين 0.10 و0.30 ينتج فروقاً بهذا الحجم)؛ ويصل الشد الهيدروليكي إلى ±5%. النتائج للاختيار وإعداد الميزانية وليست تعليمات تجميع.
الحدود: هذا تقدير مبسط وليس تحليل VDI 2230 كاملاً — فالأخير يراعي مرونة الوصلة وتراص السطوح وطريقة التجميع وغيرها. للوصلات الحرجة إنشائياً، نفّذ تحليل VDI 2230 كاملاً أو استشر مهندساً.
الأسئلة الشائعة
لماذا نطاق بدلاً من قيمة واحدة؟
لأن الاحتكاك يتغير في العالم الحقيقي — حالة السطح وسماكة الطلاء ودفعات المزلق كلها تحركه. القيمة الواحدة دقة زائفة؛ والنطاق هو الجواب الهندسي الأمين.
لماذا يخفض التشحيم عزم الربط؟
مع تشحيم أفضل، يضيع قدر أقل من عزم الربط في الاحتكاك ويتحول قدر أكبر إلى حمل مسبق. لذا يتطلب بلوغ نفس الحمل المسبق قيمة أقل بكثير من عزم الربط.
ماذا يحدث إذا تجاوز عزم الربط حمل الإثبات؟
ما وراء حمل الإثبات يدخل البرغي في تشوه لدن، ولا تعود قوة الشد تنمو خطياً مع عزم الربط، وقد يتبع ذلك استطالة دائمة أو كسر. استخدم فحص عزم الربط أعلاه لتأكيد هامشك؛ ونفّذ تحليل VDI 2230 للوصلات الحرجة.
ما مدى اختلاف عزم الربط للولب الناعم عن الخشن؟
لخطوة اللولب الناعمة مساحة إجهاد As أكبر (مثل M14 ناعم = 125 mm² مقابل 115 mm² خشن)، لذا يكون الحمل المسبق وعزم الربط أعلى عند نفس الفئة؛ لكن خطوة اللولب الناعمة تلتصق بسهولة أكبر وتتطلب تجميعاً أنظف. يتبع فرق عزم الربط تقريباً نسبة As (≈ +9% لـ M14).
لماذا لا يمكن تأكيد K إلا بالاختبار؟
قد يتراوح K من 0.10 إلى 0.30 حسب الطلاء والتشحيم وحزمة الحلقة — حتى دفعات المورد الواحد تنجرف. النطاقات المضبوطة مسبقاً تقدير أول؛ والقيمة الدقيقة يجب قياسها على الحزمة المطابقة للإنتاج (طريقة ISO 16047).
لماذا تلتصق البراغي المقاومة للصدأ بسهولة؟
الفولاذ الأوستنيتي A2/A4 مطيلي ويتصلد بالعمل بسرعة؛ وقد تلحم الحرارة الاحتكاكية جوانب اللولب موضعياً. استخدم مضاد الالتصاق واتبع إعدادات «شحم/MoS₂» أو «شمع/PTFE» (K ≈ 0.10–0.12).
كيف يقارن عزم الربط بالبوصة بالمتري؟
1 lbf·ft ≈ 1.356 N·m (مدمج في هذه الأداة). لكن درجات SAE وISO 8.8/10.9 نظاما قوة مختلفان — لا تحوّل الوحدة أبداً دون إعادة التحقق من الفئة.
هل يُحتسب مضاد الالتصاق في عزم الربط؟
ينزل مضاد الالتصاق بـ K إلى نطاق 0.10–0.12. اتباع جدول عزم الربط للحالة الجافة بعد تطبيقه يحمّل الوصلة فوق طاقتها، والعكس صحيح. طابق دائماً الإعداد المسبق مع حالة التشحيم الفعلية.
متى يلزم تحليل VDI 2230 كامل؟
الوصلات الحرجة للتعب تحت الأحمال الدورية، والأجزاء المشدودة غير الفولاذية، والمقاسات الكبيرة جداً، أو التطبيقات ذات متطلبات دقة الحمل المسبق معتمدة.
مراجع ذات صلة
إخلاء مسؤولية: هذه أداة تقدير مبسطة. النتائج مرجع للاختيار وإعداد الميزانية فقط ولا تشكل تعليمات تجميع. اتبع مواصفة التصميم أو جدول عزم الربط الصادر عن الشركة المصنعة عند التجميع الفعلي.