Le calculateur de coefficient de frottement des boulons est un outil utilisé pour estimer le frottement entre un boulon et ses surfaces d'accouplement, telles que les filetages et la surface d'appui sous la tête du boulon ou l'écrou. Le coefficient de frottement joue un rôle crucial dans la détermination du couple requis pour atteindre un couple spécifique force de serrage (précharge) dans un assemblage boulonné.
Ce calculateur aide les ingénieurs et les techniciens à garantir une application correcte du couple, évitant ainsi un serrage insuffisant ou excessif, qui peuvent tous deux compromettre la de construction Intégrité de l'assemblage. En comprenant le coefficient de frottement, vous pouvez optimiser les performances et la sécurité des assemblages boulonnés.
Formule du calculateur de coefficient de frottement des boulons
Le coefficient de frottement dans un assemblage boulonné peut être estimé à l'aide de la relation couple-tension :
T = K * F * d
Où :
- T est le couple appliqué (mesuré en Nm ou lb-pi).
- K est le coefficient de couple, également connu sous le nom de facteur d'écrou, qui tient compte du frottement.
- F est la précharge ou la force de serrage souhaitée (en Newtons ou en livres).
- d est le diamètre nominal du boulon (en mètres ou en pouces).
Relation approximative entre le coefficient de frottement et le facteur K :
Le coefficient de couple (K) est une fonction du frottement entre les filets et les surfaces d'appui. La relation entre le coefficient de frottement (μ) et le facteur K est approximée comme suit :
K = 0.2 + (0.25 * μ)
Où :
- μ est le coefficient de frottement moyen, qui tient compte à la fois du frottement du filetage et du frottement sur la surface du roulement.
Plages de coefficients de frottement typiques :
- A faible coefficient de frottement (environ 0.1) suggère des surfaces bien lubrifiées ou polies.
- A coefficient de frottement élevé (environ 0.3) indique des surfaces sèches ou rugueuses avec un frottement plus élevé.
Tableau de référence général pour le couple, la précharge et le coefficient de frottement
Voici un tableau général qui indique les valeurs courantes pour les coefficients de couple, de précharge et de frottement en fonction des tailles et des conditions de boulons typiques :
| Taille du boulon (pouces) | Couple (lb-pi) | Précharge (lbs) | Coefficient de frottement (μ) |
|---|---|---|---|
| 1/4 "-20 | 7 | 2,500 | 0.2 |
| 3/8 "-16 | 30 | 5,000 | 0.15 |
| 1/2 "-13 | 75 | 10,000 | 0.25 |
| 5/8 "-11 | 150 | 15,000 | 0.3 |
Ce tableau fournit une référence pour les ingénieurs cherchant à estimer les coefficients de frottement et à calculer les réglages de couple appropriés en fonction de la précharge et de la taille des boulons.
Exemple de calculateur de coefficient de frottement des boulons
Voyons un exemple d’utilisation du calculateur de coefficient de frottement des boulons.
Scénario:
Vous serrez un boulon 1/2″-13 avec un couple appliqué de 75 lb-pi et vous souhaitez déterminer le coefficient de friction.
- Étape 1: Utilisez la valeur de couple et la taille de boulon indiquées :
- Couple (T) = 75 lb-pi
- Diamètre nominal (d) = 0.5 pouces
- Précharge (F) = 10,000 XNUMX lb
- Étape 2: Calculez le facteur K à l'aide de la formule couple-tension : K = T / (F * d)
K = 75 / (10,000 0.5 * XNUMX)
K = 75 / 5,000
K = 0.015 - Étape 3: Estimez le coefficient de frottement : μ = (K – 0.2) / 0.25
μ = (0.015 - 0.2) / 0.25
μ ≈ 0.26
Ainsi, le coefficient de frottement estimé pour ce boulon est d'environ 0.26.
FAQ les plus courantes
Le coefficient de frottement détermine la quantité de couple appliquée utilisée pour créer la force de serrage dans un assemblage boulonné. Un coefficient de frottement élevé signifie qu'une plus grande quantité de couple est perdue par frottement, ce qui peut entraîner un serrage insuffisant, tandis qu'un coefficient plus faible signifie qu'une plus grande partie du couple est utilisée pour la précharge.
La lubrification réduit considérablement le coefficient de frottement en réduisant la résistance entre les filetages et les surfaces d'appui. Les boulons bien lubrifiés ont un coefficient de frottement d'environ 0.1, ce qui permet d'obtenir une force de serrage plus élevée avec un couple appliqué moindre.
Non, la mesure du couple est indispensable pour calculer le coefficient de frottement, car il est directement lié à la force de serrage générée par le boulon. Sans couple des mesures, vous ne pouvez pas estimer avec précision le coefficient de frottement.