Skip to main content

Utahovací moment šroubů – tabulka 8.8, 10.9 a 12.9

Znalosti

Šroub drží spoj bezpečně pohromadě jen tehdy, když dostane správnou předpínací sílu. Příliš malá – a spoj se uvolní nebo se při střídavém zatížení poruší. Příliš velká – a šroub se nadměrně protáhne. Cestou k ní je utahovací moment – a ten závisí na mazání víc, než si většina lidí myslí.

Co prozradí třída pevnosti

Na hlavě ocelového šroubu jsou dvě čísla oddělená tečkou, například 8.8. Pevnost z nich vyčtete přímo:

  • První číslo krát 100 dává mez pevnosti v tahu Rm v N/mm². U 8.8 je to 800 N/mm².
  • První krát druhé číslo krát 10 dává mez kluzu Re v N/mm². U 8.8 je to 8 · 8 · 10 = 640 N/mm².
Třída pevnostiMez pevnosti v tahu RmMez kluzu Revhodná matice
8.8800 N/mm²640 N/mm²nejméně třída 8
10.91000 N/mm²900 N/mm²nejméně třída 10
12.91200 N/mm²1080 N/mm²nejméně třída 12

Číselné označení udává jmenovité hodnoty. Pro 10.9 a 12.9 stanoví norma minimální smluvní mez kluzu o něco výš (940 a 1100 N/mm²). S těmito hodnotami jsou spočítány utahovací momenty níže.

Šroubový spoj s utahovacím momentem, předpínací silou a oběma místy tření
Jen asi 10 až 15 % utahovacího momentu MA prodlouží šroub a vytvoří předpínací sílu FM. Zbytek se spotřebuje třením na dvou místech, v závitu a pod hlavou šroubu.

Orientační hodnoty utahovacích momentů

Tabulka platí pro šrouby se šestihrannou hlavou s metrickým závitem s hrubým stoupáním, součinitel tření µ = 0,12 (například fosfátované nebo černěné a lehce naolejované) a využití meze kluzu 90 % při utahování. V závorce je uvedena předpínací síla, které se přitom dosáhne.

Závity8.810.912.9
M610,1 N·m (10,2 kN)14,9 N·m (15,0 kN)17,4 N·m (17,5 kN)
M824,6 N·m (18,6 kN)36,1 N·m (27,4 kN)42,2 N·m (32,0 kN)
M1048,5 N·m (29,6 kN)71,2 N·m (43,5 kN)83,3 N·m (50,9 kN)
M1283,6 N·m (43,1 kN)123 N·m (63,3 kN)144 N·m (74,1 kN)
M16206 N·m (81,0 kN)302 N·m (119 kN)354 N·m (139 kN)

Jde o orientační hodnoty. Přednost mají údaje na výkrese, v montážním návodu nebo od výrobce.

Proč mazání tolik znamená

Velkou část momentu spotřebuje tření. Je-li šroub lépe namazán, dosáhne se při stejném momentu větší předpínací síly. Proto musí tabulková hodnota a stav šroubu odpovídat.

Příklad

Šroub M10 třídy 8.8 se má pokaždé utáhnout na 90 % své meze kluzu. Jaký utahovací moment je k tomu potřeba?

Stav šroubuSoučinitel tření µUtahovací moment
lehce naolejovaný0,1248,5 N·m
sušší0,1453,9 N·m

Kdo utáhne naolejovaný šroub hodnotou pro suchý stav, vyvodí výrazně větší předpínací sílu, než bylo plánováno, a může šroub nadměrně protáhnout. Naopak suchý šroub utažený hodnotou pro naolejovaný stav zůstane příliš volný.

Jak přesné je to při montáži?

I se správnou hodnotou se předpínací síla rozptyluje podle způsobu utahování. S momentovým klíčem je největší předpínací síla asi 1,6 až 2,5krát vyšší než nejmenší, s rázovým utahovákem 2,5 až 4krát. U důležitých spojů proto patří k výbavě momentový klíč.

Typické chyby

  • Příliš slabá matice: K šroubu 10.9 patří matice třídy 10. S maticí třídy 8 se závit matice strhne dříve, než je šroub plně zatížen.
  • Nezohledněný součinitel tření: Hodnota z tabulky platí pro suchý stav, šroub je ale naolejovaný – šroub se nadměrně protáhne.
  • Hodnoty z tabulky použité pro jiné hlavy: Šrouby s přírubou, zápustné šrouby nebo velké díry pro šrouby mění tření pod hlavou, a tím i utahovací moment.
  • Špatně odečtená mez kluzu: U 8.8 je to 640 N/mm², ne 64.
  • Pružná podložka jako pojištění u 8.8 a vyšších tříd: U vysokopevnostních šroubů nepojišťuje, rozhodující je předpínací síla.

Časté dotazy

Mohu šroub 10.9 jednoduše utáhnout hodnotou pro 8.8?

To je bezpečné, ale přicházíte o pevnost. Spoj pak má jen předpínací sílu šroubu 8.8. Zda to stačí, rozhoduje konstrukce.

Platí hodnoty i pro nerezové šrouby?

Ne. Šrouby z korozivzdorné oceli, jako je A2-70, mají jiné pevnosti a mají sklon k zadírání. Pro ně platí vlastní hodnoty.