Calculateur de précharge de boulons et de couple de serrage

Estimez la précharge de serrage visée et le couple de montage nécessaire pour l’atteindre, à l’aide de la relation couple-tension standard (facteur d’écrou).

PRÉCONTRAINTE DES FIXATIONS · RELATION COUPLE-TENSION

Calculateur de précharge de boulons et de couple de serrage

Estime la précharge de serrage visée et le couple de montage nécessaire pour l’atteindre, à l’aide de la relation couple-tension standard (facteur d’écrou).

Taille de filetage
UNF

Classe du boulon
Charge d’épreuve (SAE J429)

Précharge visée
% de la charge d’épreuve

75 % est une cible courante pour les assemblages boulonnés réutilisables (non permanents).

Facteur de couple (d’écrou) K
Condition de lubrification

Couple de montage

85.0 ft-lbf

At = 0.1600 in² · Précharge F = 10,197 lbf

✔ Les relations couple-tension présentent une dispersion de ±25–30 % même à K fixe — considérez ceci comme un point de départ, pas comme une précharge garantie.

Modèle d’ingénierie (méthode couple-tension / facteur d’écrou)

Référence standard La formule de la section résistante en traction suit l’ASME B1.1 (vérifiée avec des valeurs publiées, p. ex. 0.1600 in² pour 1/2″-20 UNF). La SAE J429 définit les charges d’épreuve des classes 2/5/8. La relation couple-tension (facteur d’écrou K) est une approximation d’ingénierie très répandue, pas une loi physique exacte — le frottement réel varie fortement selon l’état de surface, le revêtement et la lubrification.

Méthode de calcul At = π/4·(D−0.9743/n)² · F = At × Proof × % · T = K × F × D

Hypothèses et limites

Le facteur d’écrou K est une approximation grossière — la dispersion réelle entre couple et précharge est couramment citée à ±25–30 %, même avec un K bien maîtrisé. Pour les assemblages critiques pour la sécurité ou sensibles à la fatigue, envisagez une vérification de la précharge par allongement du boulon ou mesure ultrasonore plutôt que par le couple seul.
Suppose un serrage statique unique — ne modélise ni la relaxation, ni la perte par tassement, ni la fatigue de l’assemblage sur cycles répétés.
Les charges d’épreuve de chaque classe sont des valeurs nominales publiées de la SAE J429 — confirmez-les toujours avec la certification de votre fixation.

DONNÉES DE RÉFÉRENCE STATIQUES

Référence : précharge et couple par taille de filetage (classe 5, 75 % de la charge d’épreuve, K=0.20)

Valeurs précalculées avec la formule exacte utilisée ci-dessus — pratiques comme repère rapide sans ressaisir les données.

Taille de filetage	At (in²)	Précharge F (lbf)	Couple
3/8″-24 UNF	0.0878	5,597 lbf	420.0 in-lbf (35.0 ft-lbf)
1/2″-20 UNF (valeur par défaut du calculateur)	0.1600	10,197 lbf	1,019.7 in-lbf (85.0 ft-lbf)
5/8″-18 UNF	0.2560	16,317 lbf	2,039.7 in-lbf (170.0 ft-lbf)
3/4″-16 UNF	0.3730	23,777 lbf	3,566.5 in-lbf (297.2 ft-lbf)

EXEMPLE DÉTAILLÉ

Définir le couple d’un boulon de chape de classe 5 de 1/2″-20

Un boulon 1/2″-20 UNF de classe 5 serre un support de rod end. Objectif : 75 % de la charge d’épreuve, montage standard légèrement huilé (K=0.20).

Section résistante en traction At = π/4×(0.5−0.9743/20)² ≈ 0.1600 in² (correspond exactement à la valeur publiée de l’ASME B1.1).
Précharge F = 0.1600 × 85,000 psi × 0.75 ≈ 10,197 lbf.
Couple de montage T = 0.20 × 10,197 × 0.5 ≈ 1,020 in-lbf ≈ 85 ft-lbf — correspond aux valeurs des tableaux de couples couramment publiés pour cette combinaison exacte de taille et de classe.
N’oubliez pas la dispersion réelle de ±25–30 % entre couple et précharge — pour un assemblage critique pour la sécurité, envisagez une vérification de la précharge par allongement du boulon plutôt qu’avec la seule clé dynamométrique.