ENGINEERING TOOL
Schrauben-Drehmomentrechner
Anzugsmomentbereich und Zielvorspannkraft nach Festigkeitsklasse und Reibungszustand (K-Faktor-Methode), einschließlich Feingewinde, imperialer UNC/UNF- und Stiftschrauben
⚠ Stiftschrauben geben drei parallele K-Spalten (0.12/0.15/0.20) im Tabellenformat von Fastenal A193 B7 aus; die Vorspannkraft folgt dem gewählten Ziel.
Vorspannkraft (gewähltes Ziel): 39.5 kN
Drehmoment über drei K-Spalten (Fastenal-B7-Format):
K = 0.12
57 N·m
K = 0.15
71 N·m
K = 0.2
95 N·m
Zielvorspannkraft
39.5 kN (8.88 kip)
K
0.15–0.2
Rp0.2
—
As / At
— mm²
Einheitenumrechnung (typisch)
71 N·m = 52 lbf·ft = 628 lbf·in = 7 kgf·m
Pressung der Auflagefläche (Vorspannkraft / Auflagefläche)
279 MPa
Auflagekreis bei dw≈1.5d angenommen. Referenz: Die zulässige Pressung des verspannten Teils liegt in der Größenordnung von 200 MPa bei Stahl, 90 bei Aluminium, 60 bei Kupferschienen; wird sie überschritten, kann das verspannte Teil zerdrückt werden – größere Scheibe oder größere Größe verwenden.
⚠ Reibung ist die dominierende Variable: Dieselbe Schraube kann je nach Schmierzustand ein um 30–50 % anderes Drehmoment erfordern. Für die tatsächliche Montage stets die Konstruktionsvorgabe oder die Drehmomenttabelle des Herstellers befolgen.
Die Ausgabe ist ein Bereich, keine einzelne Zahl – so spricht man ehrlich über Drehmoment
Ihr Anzugsmoment prüfen
Vollständige Drehmomenttabelle, 8.8 · Galvanisch verzinkt (trocken)
Drehmomentbereiche für die gesamte Größereihe bei den gewählten Parametern. Aktuelle Auswahl hervorgehoben. Als A4-Wandtafel druckbar.
Die vollständige M12 Stiftschrauben-Drehmomenttabelle öffnen (K 0.12–0.20) →| Nenndurchmesser | As mm² | Zielvorspannkraft kN | K=0.12 N·m | K=0.15 N·m | K=0.20 N·m |
|---|---|---|---|---|---|
| M6 | — | 9 | 6 | 8 | 11 |
| M8 | — | 17.6 | 17 | 21 | 28 |
| M10 | — | 28.9 | 35 | 43 | 58 |
| M12 | — | 39.5 | 57 | 71 | 95 |
| M14 | — | 56 | 94 | 118 | 157 |
| M16 | — | 74.8 | 144 | 180 | 239 |
| M18 | — | 96.8 | 209 | 261 | 348 |
| M20 | — | 121.9 | 292 | 366 | 487 |
| M22 | — | 149.2 | 394 | 492 | 656 |
| M24 | — | 172 | 495 | 619 | 826 |
| M27 | — | 222.2 | 720 | 900 | 1200 |
| M30 | — | 278.2 | 1002 | 1252 | 1669 |
| M33 | — | 340.9 | 1350 | 1688 | 2250 |
| M36 | — | 387.5 | 1674 | 2093 | 2790 |
Methode & Datenquellen
Die K-Faktor-Methode (Mutterfaktor): T = K·D·F, wobei T das Drehmoment, D der Nenndurchmesser und F die Zielvorspannkraft sind. Die Zielvorspannkraft folgt dem gewählten Ziel: Wiederverwendbar = 70 % von Rp0.2 × Spannungsquerschnitt (≈77 % der Prüflast); Nahe Streckgrenze = 90 % der Prüflast. K folgt veröffentlichten Erfahrungsbereichen je Reibungszustand, mit Überschreibung durch einen gemessenen K-Wert. Imperial (UNC/UNF + SAE-Klassen) folgt der Konvention des Machinery's Handbook: standardmäßig 75 % der Prüflast.
Datenquellen: Spannungsquerschnitte für Regelgewinde und ISO-Rp0.2-/Prüflastwerte aus den veröffentlichten Eigenschaftssystemen ISO 898-1 / ISO 3506-1; As für Feingewinde aus ISO 898-1 Tabelle 6 (z. B. M8×1 = 39.2 mm², M14×1.5 = 125 mm²); imperiales At nach der UN-Formel π/4·(d−0.9382P)² mit Prüfspannungen nach SAE J429 (größenabhängig); K-Bereiche nach Erfahrungsprüfungen im Machinery's Handbook und in Machine Design (gewachst/MoS₂/PTFE ≈ 0.10, verzinkt + Wachs ≈ 0.12).
Genauigkeit: Bei drehmomentgesteuerter Montage streut die Vorspannkraft typischerweise um ±15–20 % (K zwischen 0.10 und 0.30 erzeugt Unterschiede dieser Größenordnung); hydraulisches Spannen erreicht ±5 %. Die Ergebnisse dienen der Auswahl und Budgetierung, nicht als Montageanleitung.
Abgrenzung: Dies ist eine vereinfachte Schätzung, keine vollständige VDI-2230-Analyse – letztere berücksichtigt Fügestellen-Nachgiebigkeit, Setzen, Montageverfahren u. a. m. Für strukturell kritische Verbindungen eine vollständige VDI-2230-Analyse durchführen oder einen Ingenieur konsultieren.
FAQ
Warum ein Bereich statt eines einzelnen Werts?
Weil die Reibung in der Praxis variiert: Oberflächenzustand, Schichtdicke und Schmierstoffchargen verschieben sie alle. Ein einzelner Wert wäre falsche Präzision; ein Bereich ist die ehrliche technische Antwort.
Warum senkt Schmierung das Drehmoment?
Bei besserer Schmierung geht weniger Drehmoment durch Reibung verloren und mehr wird in Vorspannkraft umgewandelt. Für dieselbe Vorspannkraft ist daher deutlich weniger Drehmoment erforderlich.
Was passiert, wenn das Drehmoment die Prüflast überschreitet?
Oberhalb der Prüflast geht die Schraube in plastische Verformung über, die Klemmkraft wächst nicht mehr linear mit dem Drehmoment, und bleibende Dehnung oder Bruch kann folgen. Nutzen Sie die Drehmomentprüfung oben, um Ihren Abstand zu bestätigen; bei kritischen Verbindungen eine VDI-2230-Analyse durchführen.
Wie stark unterscheidet sich das Feingewinde-Drehmoment vom Regelgewinde?
Feingewinde haben einen größeren Spannungsquerschnitt As (z. B. M14 fein = 125 mm² gegenüber 115 mm² Regelgewinde), daher sind Vorspannkraft und Drehmoment bei gleicher Klasse höher; Feingewinde fressen jedoch leichter und erfordern eine sauberere Montage. Der Drehmomentunterschied folgt in etwa dem As-Verhältnis (≈ +9 % bei M14).
Warum kann K nur durch Prüfung bestätigt werden?
K kann je nach Beschichtung, Schmierung und Scheibenaufbau zwischen 0.10 und 0.30 liegen, selbst Chargen eines Lieferanten streuen. Voreingestellte Bereiche sind eine erste Schätzung; der genaue Wert muss am produktionsidentischen Aufbau gemessen werden (ISO-16047-Verfahren).
Warum fressen Edelstahlschrauben leicht?
Austenitischer Edelstahl A2/A4 ist zäh und verfestigt schnell; Reibungswärme kann Gewindeflanken lokal verschweißen. Antiseiz-Mittel verwenden und den Voreinstellungen Gefettet/MoS₂ oder Gewachst/PTFE (K ≈ 0.10–0.12) folgen.
Wie vergleichen sich imperiale und metrische Drehmomente?
1 lbf·ft ≈ 1.356 N·m (in dieses Tool eingebaut). Aber SAE-Klassen und ISO 8.8/10.9 sind unterschiedliche Festigkeitssysteme – niemals die Einheit umrechnen, ohne die Klasse neu zu prüfen.
Sollte Antiseiz-Mittel ins Drehmoment eingerechnet werden?
Antiseiz-Mittel senkt K in den Bereich 0.10–0.12. Wird nach einer Trocken-Drehmomenttabelle angezogen, nachdem Antiseiz aufgetragen wurde, wird die Verbindung überlastet – und umgekehrt. Die Voreinstellung stets an den tatsächlichen Schmierzustand anpassen.
Wann ist eine vollständige VDI-2230-Analyse erforderlich?
Bei ermüdungskritischen Verbindungen unter zyklischer Last, nicht aus Stahl bestehenden verspannten Teilen, sehr großen Größen oder Anwendungen mit zertifizierten Vorspann-Genauigkeitsanforderungen.
Haftungsausschluss: Dies ist ein vereinfachtes Schätztool. Die Ergebnisse dienen ausschließlich als Referenz für Auswahl und Budgetierung und stellen keine Montageanleitung dar. Für die tatsächliche Montage die Konstruktionsvorgabe oder die Drehmomenttabelle des Herstellers befolgen.