Calcul de couple de serrage
Ce calcul de couple de serrage détermine le couple qui produit une précharge voulue dans une vis, selon la formule C = K × F × d. Saisissez coefficient de serrage, précharge et diamètre, et l’outil donne le couple de serrage en newtons-mètres, pound-feet et pound-inches. Si vous saisissez plutôt un couple, il calcule à l’envers et donne l’effort de serrage en N, kN et lbf.
Résultats
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Pourquoi faire un calcul de couple de serrage
L’outil détermine le couple de serrage qui produit l’effort de serrage, ou précharge, dont un assemblage a besoin. Une vis agit en serrant les pièces ensemble, et l’outil relie le couple appliqué à la précharge produite. Une précharge visée devient ainsi une valeur à régler sur la clé dynamométrique.
Formule du couple de serrage
L’outil utilise la forme simplifiée de la relation entre couple et précharge :
K est le coefficient de serrage, F la précharge et d le diamètre de vis. Le coefficient regroupe frottement dans le filet et sous tête, c’est pourquoi la formule est si sensible à la lubrification. Le calcul détaillé selon la VDI 2230 ou la NF E 25-030 sépare frottement de filet et sous tête et tient compte du pas.
Exemple de calcul de couple de serrage
Une vis M12 à 10 000 N de précharge avec un coefficient de serrage de 0,2 :
Cela fait environ 17,7 lb·ft.
Contre-épreuve : serrez la même vis M12 à 24 N·m avec K = 0,2, et l’outil donne 24 ÷ (0,2 × 0,012) = 10 000 N ou 2248 lbf, la précharge de départ.
Comment faire le calcul de couple de serrage
Pour le couple, saisissez le coefficient de serrage K, la précharge visée en newtons et le diamètre nominal de la vis en millimètres. L’outil donne le couple en N·m, lb·ft et lb·in ainsi que la précharge en livres-force. Pour l’effort de serrage d’un réglage de clé, saisissez le couple appliqué dans le dernier champ, et l’outil donne l’effort de serrage. Utilisez K = 0,2 pour un acier brut sec, environ 0,15 à 0,18 pour des vis zinguées ou légèrement huilées et environ 0,1 à 0,15 avec pâte de montage.
Interpréter le couple de serrage
Appliquez le couple de serrage avec une clé dynamométrique étalonnée. La plus grande partie de l’effort vainc le frottement, pas la précharge, c’est pourquoi le coefficient de serrage commande le résultat. Si vous lubrifiez une vis, le même couple donne plus de précharge, c’est pourquoi l’outil demande la bonne valeur de K pour votre état. Les tableaux du fabricant pour les classes 8.8 ou 10.9 priment.
Quand faire un calcul de couple de serrage
- Régler une clé dynamométrique pour une précharge visée
- Déterminer la précharge d’un assemblage
- Comparer couple de serrage à sec et lubrifié
- Déterminer l’effort de serrage à partir d’un couple connu
Erreurs fréquentes dans le calcul de couple de serrage
- Mauvais coefficient de serrage. Une valeur de K à sec sur une vis lubrifiée la sur-serre.
- Ignorer le frottement. La plus grande partie du couple vainc le frottement, l’état compte plus qu’on ne le pense.
- Clé non étalonnée. Le résultat ne vaut que l’outil qui l’applique.
Conseils pour le couple de serrage
- Choisissez le coefficient de serrage selon surface et lubrification.
- Utilisez une clé dynamométrique étalonnée.
- Sécurisez les assemblages critiques par un serrage à l’angle ou un contrôle de précharge.
Pourquoi le coefficient de serrage commande le couple de serrage
Le constat surprenant est que la plus grande partie de votre effort ne devient jamais effort de serrage. Dans un assemblage typique, environ 90 % du couple de serrage vainc le frottement sous la tête et dans le filet, et seulement environ 10 % allonge la vis et produit la précharge. C’est pourquoi le coefficient de serrage commande la formule : un petit changement de frottement déplace la part du couple qui devient précharge, et tout calcul soigné doit en tenir compte.
Le couple de serrage comme substitut de la précharge
Ce dont un assemblage a vraiment besoin, c’est de précharge, mais celle-ci se mesure mal au montage, c’est pourquoi le couple la remplace. L’outil rend ce substitut utilisable en convertissant une précharge visée en couple réglable et inversement. La faiblesse est la dispersion du frottement, c’est pourquoi les assemblages critiques utilisent un serrage à l’angle ou des indicateurs de précharge. Pour le montage courant, la formule avec le bon coefficient de serrage rapproche assez la précharge pour garder les assemblages serrés et sûrs. Le couple à partir de la force et du bras de levier de votre clé, le calcul de couple le détermine.
Tableau de référence
| État | Coefficient de serrage K |
|---|---|
| Acier brut, sec | ~0,20 |
| Zingué | ~0,22 |
| Lubrifié | ~0,15 |
Questions fréquentes : Calcul de couple de serrage
Quelle est la formule du couple de serrage ?
Couple égal coefficient de serrage fois précharge fois diamètre de vis (C = K × F × d). L’outil montre le résultat en newtons-mètres et pound-feet.
Comment calculer l’effort de serrage à partir du couple ?
Divisez le couple par le coefficient de serrage fois le diamètre en mètres : F = C ÷ (K × d). 24 N·m sur une vis M12 avec K = 0,2 donnent 10 000 N.
Qu’est-ce que le coefficient de serrage ?
Un coefficient qui regroupe frottement de filet et sous tête, environ 0,2 pour un acier brut. La plus grande partie du couple de serrage vainc le frottement, pas la précharge.
La lubrification change-t-elle le couple de serrage ?
Oui. La lubrification abaisse le coefficient de serrage, le même couple donne donc plus de précharge. Choisissez la valeur de K adaptée aux vis sèches, revêtues ou lubrifiées.