A Calculadora de Coeficiente de Atrito de Parafuso é uma ferramenta usada para estimar o atrito entre um parafuso e suas superfícies de contato, como as roscas e a superfície de apoio sob a cabeça do parafuso ou porca. O coeficiente de atrito desempenha um papel crucial na determinação do torque necessário para atingir um torque específico força de aperto (pré-carga) em uma junta aparafusada.
Esta calculadora ajuda engenheiros e técnicos a garantir a aplicação adequada do torque, evitando aperto insuficiente ou excessivo, ambos os quais podem comprometer o estrutural integridade da montagem. Ao entender o coeficiente de atrito, você pode otimizar o desempenho e a segurança das conexões aparafusadas.
Fórmula da calculadora do coeficiente de atrito do parafuso
O coeficiente de atrito em uma junta aparafusada pode ser estimado usando a relação torque-tensão:
T = K * F * d
Onde:
- T é o torque aplicado (medido em Nm ou lb-ft).
- K é o coeficiente de torque, também conhecido como fator de porca, que leva em conta o atrito.
- F é a pré-carga ou força de fixação desejada (em Newtons ou libras).
- d é o diâmetro nominal do parafuso (em metros ou polegadas).
Relação aproximada entre o coeficiente de atrito e o fator K:
O coeficiente de torque (K) é uma função do atrito entre as roscas e as superfícies de apoio. A relação entre o coeficiente de atrito (μ) e o fator K é aproximada como:
K = 0.2 + (0.25 * μ)
Onde:
- μ é o coeficiente de atrito médio, que leva em conta tanto o atrito da rosca quanto o atrito na superfície do rolamento.
Faixas típicas de coeficiente de atrito:
- A baixo coeficiente de atrito (em torno de 0.1) sugere superfícies bem lubrificadas ou polidas.
- A alto coeficiente de atrito (em torno de 0.3) indica superfícies secas ou ásperas com maior atrito.
Tabela de referência geral para torque, pré-carga e coeficiente de atrito
Aqui está uma tabela geral que mostra valores comuns para torque, pré-carga e coeficientes de atrito com base em tamanhos e condições típicos de parafusos:
| Tamanho do parafuso (polegadas) | Torque (lb-ft) | Pré-carga (lbs) | Coeficiente de Fricção (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 |
Esta tabela fornece uma referência para engenheiros que buscam estimar coeficientes de atrito e calcular configurações de torque apropriadas com base na pré-carga e no tamanho do parafuso.
Exemplo de calculadora de coeficiente de atrito de parafuso
Vamos analisar um exemplo de como usar a Calculadora de Coeficiente de Atrito de Parafuso.
Cenário:
Você está apertando um parafuso de 1/2″-13 com um torque aplicado de 75 lb-ft e quer determinar o coeficiente de atrito.
- - Use o valor de torque e o tamanho do parafuso fornecidos:
- Torque (T) = 75 lb-ft
- Diâmetro nominal (d) = 0.5 polegadas
- Pré-carga (F) = 10,000 libras
- - Calcule o fator K usando a fórmula torque-tensão: K = T / (F * d)
K = 75 / (10,000 * 0.5)
K = 75 / 5,000
K = 0.015 - - Estime o coeficiente de atrito: μ = (K – 0.2) / 0.25
μ = (0.015 - 0.2) / 0.25
μ ≈ 0.26
Portanto, o coeficiente de atrito estimado para este parafuso é aproximadamente 0.26.
Perguntas frequentes mais comuns
O coeficiente de atrito determina quanto do torque aplicado é usado para criar força de fixação em uma conexão aparafusada. Um coeficiente de atrito mais alto significa que mais torque é perdido para o atrito, o que pode levar ao aperto insuficiente, enquanto um coeficiente mais baixo significa que mais torque é usado para pré-carga.
A lubrificação reduz significativamente o coeficiente de atrito ao reduzir a resistência entre as roscas e as superfícies de apoio. Parafusos bem lubrificados têm um coeficiente de atrito em torno de 0.1, o que ajuda a atingir maior força de fixação com menos torque aplicado.
Não, a medição do torque é essencial para calcular o coeficiente de atrito, pois está diretamente relacionada à força de fixação gerada pelo parafuso. Sem torque medições, não é possível estimar com precisão o coeficiente de atrito.