Schraubenverbindungen

Schrauben-Vorspannkraft-Rechner

Berechne die Vorspannkraft aus Anziehdrehmoment, Gewindegeometrie und getrennten Reibbedingungen.

ISO898
01

Schraubendaten

02

Ergebnisse

Eingaben festlegen und Berechnung starten.

Eingaben und Rechenweg

Vorspannkraft einer Schraube bestimmen

Leite aus Anziehdrehmoment, Gewindegeometrie und Reibwerten die erreichbare Montagevorspannkraft ab.

Eingaben

Anziehdrehmoment, Nenndurchmesser, Steigung, Reibwerte und Anziehfaktor sind die wesentlichen Größen; Festigkeitsklasse begrenzt die zulässige Vorspannung.

Die Zielvorspannung muss hoch genug für Restklemmkraft, aber unter Prüf- und Streckgrenze liegen. Gewindesteigung und Reibwerte teilen das Moment auf; Streuung wird über den Anziehfaktor abgebildet.

Zusammenhang

Die Drehmomentgleichung wird nach Vorspannkraft umgestellt. Gewinde- und Kopfreibung verbrauchen den größten Anteil des Moments.

Beispiel

Eine Verdopplung des Reibwerts kann die errechnete Vorspannkraft trotz unverändertem Drehmoment stark reduzieren.

Quellen und Grenzen: ISO 16047 und VDI 2230; zulässige Montagevorspannung zusätzlich gegen ISO 898-1 und Herstellerangaben prüfen.

Fachartikel

Vorspannkraft einer Schraube bestimmen im Detail

Leite aus Anziehdrehmoment, Gewindegeometrie und Reibwerten die erreichbare Montagevorspannkraft ab.

Was beschreibt diese Größe?

Schraubenrechner beschreiben eine Verbindung über Geometrie, Vorspannung, Reibung und Werkstoffgrenzen. Die Vorspannkraft hält Klemmteile zusammen; äußere Last, Setzen und Temperatur verändern die Reserve.

Formel und Variablen

Die Drehmomentgleichung wird nach Vorspannkraft umgestellt. Gewinde- und Kopfreibung verbrauchen den größten Anteil des Moments.

Eingaben richtig wählen

Anziehdrehmoment, Nenndurchmesser, Steigung, Reibwerte und Anziehfaktor sind die wesentlichen Größen; Festigkeitsklasse begrenzt die zulässige Vorspannung. Die Zielvorspannung muss hoch genug für Restklemmkraft, aber unter Prüf- und Streckgrenze liegen. Gewindesteigung und Reibwerte teilen das Moment auf; Streuung wird über den Anziehfaktor abgebildet.

So benutzt du den Rechner

Trage das vorgesehene oder gemessene Anziehdrehmoment, Nenndurchmesser und Steigung sowie die Reibwerte in Gewinde und Kopfauflage ein. Vergleiche die berechnete Vorspannkraft anschließend mit der laut Festigkeitsklasse zulässigen Montagevorspannung.

Schritt-für-Schritt-Beispiel

Eine Verdopplung des Reibwerts kann die errechnete Vorspannkraft trotz unverändertem Drehmoment stark reduzieren.

Ergebnis und Einheiten verstehen

Die Zielvorspannung muss hoch genug für Restklemmkraft, aber unter Prüf- und Streckgrenze liegen. Gewindesteigung und Reibwerte teilen das Moment auf; Streuung wird über den Anziehfaktor abgebildet. Ein positives Prüfergebnis bedeutet nur, dass das gewählte Modell die eingegebenen Grenzwerte einhält. Streuung des Anziehverfahrens und reale Kontaktflächen können die Restklemmkraft bestimmen.

Drehmoment in N·m, Durchmesser und Steigung in mm, Reibwerte dimensionslos, Ergebnis in kN.

Typische Anwendungen

Abschätzen der erreichten Vorspannkraft bei einer vorgegebenen Montagevorgabe, oder Prüfen, ob ein in der Werkstatt übliches Drehmoment für die konkrete Schraubengröße überhaupt eine ausreichende Klemmkraft erzeugt.

Annahmen, Grenzen und typische Fehler

ISO 16047 und VDI 2230; zulässige Montagevorspannung zusätzlich gegen ISO 898-1 und Herstellerangaben prüfen.

Typischer Fehler: Das Ergebnis nicht als exakten Wert behandeln – es ist eine Schätzung aus angenommenen Reibwerten. Die berechnete Vorspannkraft muss zusätzlich gegen die zulässige Montagevorspannung der Festigkeitsklasse geprüft werden, da drehmomentgesteuertes Anziehen bei zu hohem Moment die Schraube plastisch dehnen kann.

Häufige Fragen

Warum ist die Vorspannkraft bei gleichem Drehmoment unsicher?

Weil Reibung den größten Anteil des Drehmoments verbraucht und selbst bei sorgfältiger Montage um 20 bis 30 % streuen kann; nur eine drehwinkel- oder dehnungsgesteuerte Montage reduziert diese Streuung deutlich.

Was ist der Anziehfaktor?

Er berücksichtigt die Streuung des gewählten Anziehverfahrens (z. B. Schlagschrauber gegenüber drehmomentgesteuertem Drehmomentschlüssel) bei der Festlegung der zulässigen Montagevorspannung.

Wie erfahre ich die zulässige Montagevorspannung meiner Schraube?

Sie folgt aus Spannungsquerschnitt Aₛ und einem Anteil der Streck- oder Mindestzugspannung nach ISO 898-1, typischerweise 70 bis 90 % je nach Anziehverfahren und Sicherheitsanforderung.

Quellen, Methodik und Review

  • ISO 16047 und VDI 2230; zulässige Montagevorspannung zusätzlich gegen ISO 898-1 und Herstellerangaben prüfen.

Die methodischen Grundsätze, Quellenhierarchie und automatisierten Prüfungen sind auf der Methodikseite dokumentiert. Methodik ansehen

Verantwortlich
NormCalc-Redaktion
Zuletzt aktualisiert
2026-09-04
Vom Moment zur Klemmkraft

Was dieser Rechner leistet

Aus Anziehdrehmoment, Gewindegröße, Auflagedurchmesser und Reibwerten wird die erwartete Montagevorspannkraft abgeschätzt.

Der Rechner invertiert dasselbe Reibungsmodell wie der Drehmomentrechner. Er kann zeigen, wie stark eine angenommene Reibung die erwartete Vorspannkraft verschiebt - ersetzt aber keine Messung.

Typische Aufgaben
  • Vorspannkraft aus Montagevorgabe abschätzen
  • Schmierstoffeinfluss untersuchen
  • Unter- oder Übervorspannung plausibilisieren
Planungshinweise und Anschlussnormen

Vor der Freigabe prüfen

01

Keine Scheingenauigkeit

Ohne geprüfte Reibwerte ist die reale Vorspannkraft deutlich unsicherer als die Anzeige vermuten lässt.

02

Messmethode wählen

Für kritische Verbindungen direkte oder indirekte Vorspannkraftmessung bzw. überwachte Montage erwägen.

03

Setzverlust

Die direkt nach Montage erzeugte Kraft ist nicht automatisch die im Betrieb verbleibende Mindestklemmkraft.

Sinnvolle Anschlussnormen

01

ISO 16047

Ermittelt das tatsächliche Drehmoment/Vorspannkraft-Verhalten unter definierten Prüfbedingungen.

02

VDI 2230 Blatt 1

Bewertet Montagefaktor, Setzen und erforderliche Mindestvorspannkraft.

03

VDI 2230 Blatt 2

Unterstützt die Übertragung der Einschraubenlogik auf Mehrschraubenverbindungen.