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Diseño mecánico · InteractivoMechanical design · Interactive

Uniones Atornilladas — Precarga y Par de Apriete Bolted Joints — Preload & Tightening Torque

A partir del diámetro de tornillo, la clase de resistencia y los coeficientes de fricción, calcula la precarga objetivo, el par de apriete y los factores de seguridad frente a deslizamiento y frente a fluencia de la unión, según el método simplificado de VDI 2230 Hoja 1. Sin instalación: se ejecuta entera en el navegador. From the bolt diameter, property class and friction coefficients, calculates the target preload, the tightening torque, and the safety factors against slip and against yield of the joint, using the simplified VDI 2230 Sheet 1 method. No installation: it runs entirely in the browser.

Método: precarga admisible a partir de la tensión reducida por tracción + torsión de apriete (von Mises) frente al límite elástico con un factor de utilización ν; par de apriete como suma del par en rosca y el par bajo cabeza/tuerca; banda de precarga por dispersión del método de apriete (factor αA); resistencia al deslizamiento por fricción en la(s) superficie(s) de contacto de las piezas unidas. Method: allowable preload from the combined tension + assembly-torsion reduced stress (von Mises) against the yield strength with a utilization factor ν; tightening torque as the sum of thread torque and under-head/nut friction torque; preload band from the tightening-method scatter (factor αA); slip resistance from friction at the clamped-parts interface(s).

EsquemaDiagram

Sección esquemática de la unión (sin escala), actualizada en vivo. Las flechas verdes representan la precarga de apriete FM comprimiendo las piezas; la flecha naranja, si hay carga aplicada, representa la carga cortante de servicio FQ que debe resistirse por fricción. Schematic cross-section of the joint (not to scale), updated live. The green arrows represent the assembly preload FM clamping the parts together; the orange arrow, if a load is applied, represents the transverse service load FQ that must be resisted by friction.

TornilloBolt

Rosca métrica ISO de paso grueso (ISO 724), clases de resistencia según ISO 898-1. El paso se rellena automáticamente al elegir el diámetro. ISO metric coarse-pitch thread (ISO 724), property classes per ISO 898-1. Pitch is filled in automatically when you pick the diameter.

μG/μK típicos: 0.10–0.18 en acero/acero sin lubricar o ligeramente fosfatado; 0.08–0.16 con lubricante sólido (MoS₂, PTFE); pueden superar 0.20–0.30 en acero inoxidable sin lubricar (riesgo de gripado). Dkm (diámetro medio de apoyo bajo cabeza/tuerca) se autorrellena como 1.35·d al cambiar el diámetro — sustitúyelo si conoces la geometría real de cabeza/arandela. Typical μG/μK: 0.10–0.18 for dry or lightly phosphated steel/steel; 0.08–0.16 with solid lubricant (MoS₂, PTFE); can exceed 0.20–0.30 for dry stainless steel (galling risk). Dkm (mean bearing diameter under head/nut) auto-fills as 1.35·d when the diameter changes — override it if you know the real head/washer geometry.

Método de aprieteTightening method

El factor de apriete αA (VDI 2230) acota, para un mismo par nominal aplicado, cuánto puede caer la precarga realmente conseguida por la dispersión del método (variación de fricción real, precisión de la herramienta). Se usa para obtener una precarga mínima garantizada FM,min = FM/αA, más conservadora que la precarga objetivo para el chequeo de deslizamiento. The tightening factor αA (VDI 2230) bounds, for the same nominal applied torque, how far the actually achieved preload can fall short due to the method's scatter (real friction variation, tool accuracy). It's used to get a guaranteed minimum preload FM,min = FM/αA, more conservative than the target preload for the slip check.

Servicio — DeslizamientoService — Slip

Carga cortante de servicio que debe transmitirse por fricción en la(s) superficie(s) de contacto de las piezas unidas — un parámetro distinto del tornillo (interfaz entre las piezas apretadas, no rosca ni cabeza). Déjala en 0 si esta unión no tiene carga transversal aplicada. Transverse service load that must be transmitted by friction at the clamped-parts interface(s) — a parameter distinct from the bolt itself (the interface between the clamped parts, not the thread or head). Leave it at 0 if this joint has no applied transverse load.

μT típico: 0.10–0.20 en acero/acero seco o fosfatado sin tratar; hasta ~0.5 con superficies chorreadas/granalladas (clase A de EN 1090-2 para uniones de deslizamiento crítico). q es el número de planos de fricción (1 para dos piezas solapadas, 2 si hay una tercera placa central, etc.). Typical μT: 0.10–0.20 for dry or as-supplied phosphated steel/steel; up to ~0.5 with blasted surfaces (EN 1090-2 Class A for slip-critical connections). q is the number of friction planes (1 for two lapped parts, 2 with a middle plate, etc.).

ResultadosResults

Recalculados en vivo con cada cambio. Recalculated live with every change.

Alcance: método simplificado orientado a un único tornillo bajo carga predominantemente estática. No incluye pérdidas por asentamiento/embutido (Setzbetrag), reparto de carga axial de servicio entre tornillo y piezas (factor de rigidez Φ), comprobación a fatiga, ni verificación de presión de contacto bajo cabeza/tuerca ni de las piezas unidas. Para un grupo de varios tornillos, usa primero la herramienta Reparto de Cargas en Grupo de Puntos para obtener la carga por tornillo. Herramienta de apoyo al predimensionado, no un cálculo firmado. Scope: simplified method aimed at a single bolt under predominantly static load. It does not include embedment/settling losses (Setzbetrag), sharing of the service axial load between bolt and parts (stiffness ratio Φ), fatigue verification, or bearing-pressure checks under the head/nut or of the clamped parts. For a group of several bolts, use the Load Distribution Across a Point Group tool first to get the load per bolt. A predesign support tool, not a signed calculation.