TECHNISCHES WERKZEUG
1/4" Schrauben-Drehmomenttabelle (SAE-Festigkeitsklassen)
Anzugsmomentbereiche (min.–typisch–max.) für 1/4"-Schrauben der SAE J429 Grade 2, 5 und 8 über fünf Reibungszustände — UNC 20 TPI sowie die Feingewindereihe. K-Faktor-Methode, mit dem metrischen Vergleich auf derselben Seite.
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UNC-Drehmoment nach Grade und Reibungszustand
UNC 20 TPI. Spannungsquerschnitt At = 21 mm², gemäß ASME B1.1-Formel. Zielvorspannkraft = 75 % der SAE-J429-Dehngrenze × At.
Kurzantwort: 1/4"-20 Grade 5 · galvanisch verzinkt ≈ 10 N·m (7.4 ft·lb); weitere Grade und Reibungszustände unten.
| Grade | Dehngrenze (MPa) | Vorspannkraft (kN) | Trocken / Brüniert K 0.18–0.22 · N·m | Galvanisch verzinkt K 0.15–0.2 · N·m | Feuerverzinkt K 0.18–0.25 · N·m | Geölt K 0.12–0.15 · N·m | Wachs / PTFE / Anti-Seize K 0.08–0.12 · N·m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grade 2 | 379 | 5.8 | 7 7–8 | 6 6–7 | 8 7–9 | 5 4–6 | 4 3–4 |
| Grade 5 | 586 | 9 | 11 10–13 | 10 9–11 | 13 10–14 | 7 7–9 | 6 5–7 |
| Grade 8 | 827 | 12.7 | 16 15–18 | 14 12–16 | 18 15–20 | 11 10–12 | 8 6–10 |
Die Zelle zeigt den typischen Wert; die kleine Zeile darunter ist der Bereich (min–max).
Referenzen
- SAE J429 — Mechanische und werkstofftechnische Anforderungen an Verbindungselemente mit Außengewinde (veröffentlichte Dehngrenzwerte)
- ASME B1.1 — Unified-Inch-Gewinde (Formel für den Spannungsquerschnitt)
- Machinery's Handbook — SAE-J429-Dehngrenzstufen und empirische K-Faktor-Bereiche
- ISO 16047:2005 — Verbindungselemente: Drehmoment/Vorspannkraft-Prüfung (K-Faktor-Messmethode)
- Machine Design — Reibungstest für Anti-Seize-Paste (K≈0.10)
- ISO 898-1:2013 — Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl (verwendet für den ISO-Vergleich)
UNF-Feingewinde-Drehmoment
1/4"-28 UNF: gleicher Nenndurchmesser, feineres Gewinde, daher größerer Spannungsquerschnitt — At = 23 mm² gegenüber 21 mm² beim Regelgewinde — und höheres Anzugsmoment bei gleichem Grade und Reibungszustand.
| Grade | Dehngrenze (MPa) | Vorspannkraft (kN) | Trocken / Brüniert K 0.18–0.22 · N·m | Galvanisch verzinkt K 0.15–0.2 · N·m | Feuerverzinkt K 0.18–0.25 · N·m | Geölt K 0.12–0.15 · N·m | Wachs / PTFE / Anti-Seize K 0.08–0.12 · N·m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grade 2 | 379 | 6.7 | 8 8–9 | 7 6–8 | 9 8–11 | 6 5–6 | 4 3–5 |
| Grade 5 | 586 | 10.3 | 13 12–14 | 11 10–13 | 14 12–16 | 9 8–10 | 7 5–8 |
| Grade 8 | 827 | 14.6 | 18 17–20 | 16 14–18 | 20 17–23 | 12 11–14 | 9 7–11 |
Die Zelle zeigt den typischen Wert; die kleine Zeile darunter ist der Bereich (min–max).
75 % vs. 90 % der Dehngrenze
Gleicher Grade, gleicher Reibungszustand (galvanisch verzinkt, K 0.15–0.20): Das Standardniveau zielt auf 75 % der Dehngrenze — wiederverwendbar und nachziehbar —, während das 90 %-Niveau nahe der Streckgrenze liegt und eine einmalige Einstellung darstellt.
| Grade | 75 % Dehngrenze (wiederverwendbar) N·m | 90 % Dehngrenze (nahe Streckgrenze) N·m |
|---|---|---|
| Grade 2 | 6 | 8 |
| Grade 5 | 10 | 12 |
| Grade 8 | 14 | 17 |
Verwenden Sie das 75 %-Niveau für Verbindungen, die demontiert oder nachgezogen werden, und das 90 %-Niveau nur bei dauerhaften Verbindungen mit kontrollierter Montagemethode. Dies sind Prozentsätze der SAE-J429-Dehngrenze, nicht der Streckgrenze.
Zoll ↔ Metrisch und SAE ↔ ISO
Nur Größenordnungsvergleich, keine Äquivalenz — die beiden Systeme legen unterschiedliche Durchmesser und Gewindeformen fest, daher dürfen Anzugsmomentwerte nicht von einer Spalte in die andere übertragen werden.
| Zoll (UNC) | Nächste metrische Größe |
|---|---|
| 1/4" | M6 |
| 5/16" | M8 |
| 3/8" | M10 |
| 7/16" | M12 |
| 1/2" | M12 |
| 9/16" | M14 |
| 5/8" | M16 |
| 3/4" | M20 |
| 7/8" | M22 |
| 1" | M24 |
| 1-1/8" | M30 |
| 1-1/4" | M33 |
| 1-1/2" | M36 |
| 2" | — |
SAE Grade ↔ ISO-Festigkeitsklasse
| SAE J429 | Ungefähr ISO 898-1 |
|---|---|
| Grade 2 | 4.8 |
| Grade 5 | 8.8 |
| Grade 8 | 10.9 |
Nur ungefähr: Die Dehngrenzen sind nicht gleich, selbst wenn die Festigkeitsbänder übereinstimmen (Grade 5 liegt nahe ISO 8.8, aber die beiden Normen veröffentlichen unterschiedliche Dehngrenzwerte).
Berechnungsgrundlage & Quellen
T = K · d · F: K ist der Mutternfaktor, d der Nenndurchmesser und F die Zielvorspannkraft = SAE-J429-Dehngrenze × Spannungsquerschnitt × 75 % (Standardniveau) oder 90 % (Streckgrenzenniveau). Der Spannungsquerschnitt folgt At = π/4·(d − 0.9743/n)² (ASME B1.1), was für 1/4"-20 At = 21 mm² ergibt. Die Dehngrenzen sind die veröffentlichten SAE-J429-Werte, die mit jeder Nenndurchmesserstufe abnehmen. K folgt veröffentlichten empirischen Bereichen pro Reibungszustand (Machinery's Handbook); das Fett/MoS₂-Band (K≈0.11) überschneidet sich fast mit Anti-Seize und ist im Rechner statt in einer separaten Spalte verfügbar.
Grenze: Dies ist eine vereinfachte K-Faktor-Schätzung, keine vollständige VDI-2230-Analyse (Nachgiebigkeit der Verbindung, Setzverhalten und Montagemethode werden nicht modelliert). Reibung ist die dominierende Variable — es gibt keinen einzelnen Anzugsmomentwert für eine Größe ohne ihren Reibungszustand. Serienverbindungen folgen der Konstruktionsspezifikation oder der Anzugsmomenttabelle des Herstellers.
FAQ
Wie hoch ist das Anzugsmoment für eine 1/4"-20 Grade-5-Schraube?
Es hängt vom Reibungszustand ab (typische Werte bei 75 % der Dehngrenze): trocken/brüniert ≈ 11 N·m, galvanisch verzinkt ≈ 10 N·m, feuerverzinkt ≈ 13 N·m, geölt ≈ 7 N·m, Anti-Seize ≈ 6 N·m. Bereiche finden Sie in der Tabelle oben — es gibt keinen einzelnen Anzugsmomentwert ohne seinen Reibungszustand.
Warum haben UNC und UNF derselben 1/4" unterschiedliche Anzugsmomente?
Weil sich der Spannungsquerschnitt unterscheidet: 1/4"-20 UNC hat At = 21 mm², während 1/4"-28 UNF At = 23 mm² hat. Ein feineres Gewinde lässt mehr Metall am Kerndurchmesser, sodass derselbe Grade höher vorgespannt werden kann. Die UNF-Tabelle oben wird unabhängig berechnet, nicht aus UNC skaliert.
Wie hoch ist die Zielvorspannkraft für eine 1/4"-Schraube?
Bei 75 % der SAE-J429-Dehngrenze: Grade 2 ≈ 5.8 kN, Grade 5 ≈ 9 kN, Grade 8 ≈ 12.7 kN. Die Dehngrenze nimmt oberhalb der Durchmesserstufe jedes Grades ab (Grade 2 über 3/4", Grade 5 über 1", Grade 8 über 1-1/2"), daher skaliert die Vorspannkraft bei den größeren Größen nicht linear mit dem Grade.
Auf welcher Grundlage werden diese Anzugsmomentwerte berechnet?
Die K-Faktor-Methode T = K·d·F, mit F = 75 % (oder 90 %) der SAE-J429-Dehngrenze × Spannungsquerschnitt und At = π/4·(d − 0.9743/n)² gemäß ASME B1.1. Geschätzte Werte, keine Montageanleitung — führen Sie für kritische Verbindungen eine vollständige VDI-2230-Analyse durch.
Verwandte Referenzen
Schrauben-Drehmomentrechner
Interaktive Version: Zoll- und metrische Größen, Feingewinde, Stiftschrauben, benutzerdefinierter K und eine Anzugsmomentprüfung.
M6 Schrauben-Drehmomenttabelle
Das metrische Gegenstück zu dieser Seite: identische K-Faktor-Grundlage, sechs Festigkeitsklassen über fünf Reibungszustände.
M6 Sechskantschrauben-Gewichtstabelle
Gewichte pro Stück und pro 1.000 Stück über die gesamte Längenreihe der nächstgelegenen metrischen Größe.
M6 Stiftschrauben-Drehmomenttabelle
Anzugsmoment und Vorspannkraft für Stiftschrauben — an beiden Enden mit Gewinde, ohne Kopf zum Greifen —, bei denen die Anzugsgrundlage von einer Sechskantschraube abweicht.
Haftungsausschluss: Diese Tabelle ist eine technische Schätzung nur für Auswahl und Budgetierung. Sie stellt keine Montageanleitung oder Abnahmekriterien dar.