Tabela momentów dokręcania śrub 8.8, 10.9 i 12.9

Tabela momentów dokręcania śrub pozwala porównać orientacyjne wartości dla metrycznych gwintów zwykłych oraz klas 8.8, 10.9 i 12.9. Podane momenty dotyczą jasno określonego modelu obliczeniowego i nie zastępują dokumentacji producenta maszyny, pojazdu ani konkretnego połączenia.

Moment dokręcania nie zależy wyłącznie od średnicy i klasy śruby. Na wynik wpływają także tarcie w gwincie i pod łbem, smarowanie, powłoka, skok, powierzchnia oporowa, rodzaj nakrętki oraz wytrzymałość gwintu wewnętrznego.

Kalkulator momentu dokręcania śrub

Wybierz rozmiar, klasę śruby i współczynnik tarcia. Narzędzie obliczy orientacyjny moment oraz docelową siłę wstępnego napięcia.

Model zakłada metryczny gwint zwykły, standardową śrubę z nakrętką stalową, docelowe napięcie wstępne równe 70% nominalnej granicy plastyczności oraz uproszczoną zależność M = K × F × d. Nie jest to pełne obliczenie połączenia według VDI 2230.

Rozmiar śruby [-]

Tabela i kalkulator dotyczą gwintów zwykłych, nie drobnozwojnych.

Klasa wytrzymałości [-]

Klasa odnosi się do stalowej śruby zgodnej z systemem klas ISO.

Współczynnik tarcia μ [-]

Nie utożsamiaj jednej wartości μ automatycznie z określoną powłoką lub stanem smarowania.

Przykładowe połączenia

Model uproszczony: Aₛ = π/4 × (d − 0,9382P)², F = 0,70 × Rₑ × Aₛ, M = K × F × d, gdzie K = 0,05 + μ.

Wynik orientacyjny

69,4 Nm Moment dokręcania Model dla μ = 0,14

36,5 kN Siła wstępnego napięcia 70% nominalnej granicy plastyczności

0% Zmiana względem μ = 0,14 Wpływ przyjętego tarcia

Dla śruby M10 klasy 10.9 i μ = 0,14 model daje około 69,4 Nm oraz 36,5 kN siły wstępnego napięcia.

Tabela momentów dokręcania śrub 8.8, 10.9 i 12.9

Poniższa tabela momentów dokręcania śrub dotyczy metrycznych gwintów zwykłych. Wartości obliczono dla docelowej siły wstępnego napięcia równej 70% nominalnej granicy plastyczności klasy śruby oraz uproszczonego współczynnika K = 0,19, odpowiadającego w tym modelu tarciu μ = 0,14.

Są to orientacyjne wartości referencyjne dla standardowego połączenia śruba–nakrętka. Nie stosuj ich automatycznie do kół samochodowych, głowic silników, kołnierzy z uszczelką, śrub konstrukcyjnych HV, nakrętek samohamownych ani gwintów wykonanych bezpośrednio w aluminium.

Rozmiar	Skok [mm]	Klasa 8.8 [Nm]	Klasa 10.9 [Nm]	Klasa 12.9 [Nm]
M4	0,7	3,0	4,2	5,0
M5	0,8	6,0	8,5	10,2
M6	1	10,3	14,5	17,3
M8	1,25	24,9	35,1	42,1
M10	1,5	49,4	69,4	83,3
M12	1,75	86	121	145
M14	2	138	193	232
M16	2	213	300	360
M18	2,5	295	415	498
M20	2,5	417	586	703
M22	2,5	568	799	959
M24	3	720	1013	1215
M27	3	1056	1485	1782
M30	3,5	1432	2013	2416
M33	3,5	1948	2740	3288
M36	4	2503	3519	4223

Jeżeli połączenie ma gwint drobnozwojny, inne pole przekroju czynnego lub nietypową powierzchnię oporową, wartości należy obliczyć ponownie. Skoki i podstawowe wymiary można sprawdzić w osobnym zestawieniu: tabela gwintów metrycznych.

Jak obliczono wartości w tabeli?

Pole przekroju czynnego gwintu metrycznego oszacowano ze wzoru:

$A_s = \frac{\pi}{4}(d - 0{,}9382P)^2$

Docelową siłę wstępnego napięcia przyjęto jako 70% nominalnej granicy plastyczności wynikającej z oznaczenia klasy:

$F_M = 0{,}70 \cdot R_e \cdot A_s$

Moment obliczono następnie z uproszczonej zależności:

$M_A = K \cdot F_M \cdot d$

W tabeli przyjęto K = 0,19. Jest to model referencyjny, a nie uniwersalna wartość dla każdej śruby, powłoki i metody smarowania. W pełnym projekcie połączenia wymagane napięcie wstępne wynika z obciążeń, sztywności części, osiadania i wymaganego zabezpieczenia przed rozwarciem lub poślizgiem.

Dlaczego moment dokręcania zależy od tarcia?

Większa część momentu jest zużywana na pokonanie tarcia w gwincie i pod obracanym łbem lub nakrętką. Tylko część energii rozciąga śrubę i wytwarza siłę zacisku. Dlatego nasmarowanie połączenia bez zmiany nastawy klucza może spowodować znacznie większe napięcie śruby.

Dokładniejszą zależność momentu i siły montażowej można przedstawić w postaci:

$M_A = F_M \left(0{,}159P + 0{,}578\mu_G d_2 + \frac{\mu_K D_{Km}}{2}\right)$

Symbol	Znaczenie
M_A	moment dokręcania
F_M	montażowa siła wstępnego napięcia
P	skok gwintu
μ_G	współczynnik tarcia w gwincie
d₂	średnica podziałowa gwintu
μ_K	współczynnik tarcia pod łbem lub nakrętką
D_Km	średnia średnica powierzchni oporowej

Jedna wartość μ w kalkulatorze upraszcza oba obszary tarcia. W analizie technicznej współczynniki w gwincie i na powierzchni oporowej mogą być różne, a ich rozrzut wpływa na powtarzalność napięcia wstępnego.

Moment dokręcania a siła wstępnego napięcia

Celem montażu nie jest samo osiągnięcie określonej liczby niutonometrów. Moment jest metodą pośrednią służącą do wytworzenia siły zacisku pomiędzy łączonymi elementami.

Dla M10 klasy 10.9 kalkulator przyjmuje pole przekroju czynnego około 58 mm² i siłę wstępnego napięcia około 36,5 kN. Przy μ = 0,14 odpowiada jej około 69,4 Nm. Zmiana tarcia zmienia wymagany moment, mimo że docelowa siła pozostaje taka sama.

Klucz dynamometryczny mierzy moment, a nie wydłużenie ani rzeczywistą siłę w śrubie. W połączeniach krytycznych stosuje się także kontrolę kąta, pomiar wydłużenia, metodę do granicy plastyczności, podkładki wskaźnikowe lub pomiar ultradźwiękowy.

Wpływ klasy, pola przekroju i obciążenia osiowego można szerzej sprawdzić w kalkulatorze wytrzymałości śrub.

Tabela momentów dokręcania śrub nierdzewnych

Śruby nierdzewne mają odrębne oznaczenia klas właściwości, np. A2-70, A4-70, A2-80 i A4-80. Nie należy zastępować ich wartości kolumną 8.8 tylko na podstawie podobnej wytrzymałości na rozciąganie.

Poniższe wartości obliczono tym samym modelem, przy μ = 0,14, 70% nominalnej umownej granicy plastyczności oraz wartościach 450 MPa dla klasy 70 i 600 MPa dla klasy 80.

Rozmiar	A2/A4-70 [Nm]	A2/A4-80 [Nm]
M4	2,1	2,8
M5	4,2	5,7
M6	7,2	9,6
M8	17,5	23,4
M10	34,7	46,3
M12	60,5	80,7
M14	96,7	129
M16	150	200
M18	207	276
M20	293	391

Stal nierdzewna jest podatna na zacieranie gwintów. Środek montażowy może ograniczyć to ryzyko, ale jednocześnie obniża tarcie i zmienia relację moment–siła zacisku. Moment trzeba więc dobrać do rzeczywistego zestawu powierzchni i preparatu, a nie tylko do oznaczenia A2 lub A4.

Czy moment z tabeli można zastosować do gwintu w aluminium?

Nie automatycznie. Jeżeli stalowa śruba jest wkręcana bezpośrednio w aluminium, najsłabszym elementem może być gwint wewnętrzny, cienka ścianka albo powierzchnia pod łbem, a nie sama śruba.

Przykładowo śruba M8 klasy 10.9 może przenieść większe napięcie niż krótki gwint M8 wykonany w miękkim stopie aluminium. W takim przypadku trzeba sprawdzić długość zazębienia, średnicę elementu, wytrzymałość stopu, naciski pod łbem i odporność gwintu na wyrwanie.

Zastosowanie wkładki gwintowej może zwiększyć trwałość połączenia, ale również wymaga sprawdzenia danych konkretnego systemu. Sama wysoka klasa śruby nie uzasadnia użycia pełnego momentu z tabeli.

Kiedy ogólna tabela momentów dokręcania śrub nie ma zastosowania?

Dokumentacja konkretnego połączenia ma pierwszeństwo przed tabelą ogólną. Dotyczy to szczególnie:

śrub kół, głowic silników, korbowodów i elementów układu hamulcowego,
połączeń kołnierzowych z uszczelką,
śrub konstrukcyjnych HV oraz systemów objętych odrębną procedurą montażu,
śrub dokręcanych momentem i kątem albo do granicy plastyczności,
nakrętek samohamownych i elementów z określonym momentem przewlekającym,
połączeń z klejem do gwintów lub powłoką o kontrolowanym tarciu,
śrub z łbem stożkowym, zmniejszonym łbem lub nietypową podkładką,
gwintów w aluminium, żeliwie, tworzywie lub cienkościennym elemencie.

Przy nakrętce samohamownej część momentu służy do pokonania oporu własnego nakrętki. W procedurze montażowej może być konieczne uwzględnienie momentu przewlekającego niezależnie od momentu potrzebnego do wytworzenia zacisku.

Jak używać klucza dynamometrycznego?

sprawdź zakres klucza i wybierz narzędzie, dla którego wymagana wartość nie leży na samym końcu skali,
ustal, czy procedura dotyczy suchego, smarowanego lub powlekanego połączenia,
dokręcaj płynnie, bez szarpania i bez uderzania w rękojeść,
trzymaj klucz w miejscu przewidzianym przez producenta,
przy kilku śrubach stosuj określoną kolejność i kilka stopni dokręcania,
nie używaj klucza dynamometrycznego jako zwykłej grzechotki do odkręcania, jeżeli producent tego nie dopuszcza,
po pracy odciąż sprężynowy klucz nastawny zgodnie z instrukcją,
kontroluj kalibrację w terminach wynikających z intensywności użytkowania i procedury jakościowej.

Moment dokręcania śruby nie jest tym samym co moment obrotowy przenoszony przez wał lub silnik. Do obliczeń mocy, obrotów i momentu napędowego służy osobny kalkulator momentu obrotowego.