Anzugsmoment M20 8.8
Metrisches Regelgewinde, Steigung 2,5 mm — gerechnet nach VDI 2230
Vorspannkraft 113400 N bei 244,8 mm² Spannungsquerschnitt und Rp0,2 = 640 MPa, ausgenutzt zu 90 %.
Moment über die Reibungszahl
| Reibungszahl µ | Anziehmoment MA | Vorspannkraft FM | Oberflächenzustand |
|---|---|---|---|
| 0,08 | 290 Nm | 126660 N | MoS₂-Paste oder Wachs |
| 0,10 | 338 Nm | 122370 N | geölt, Stahl auf Stahl |
| 0,12 | 382 Nm | 117910 N | leicht geölt oder verzinkt und geölt |
| 0,14 | 421 Nm | 113400 N | blank, leicht geölt — Bezugswert der VDI-2230-Tabellen |
| 0,16 | 456 Nm | 108910 N | trocken und entfettet |
| 0,20 | 515 Nm | 100260 N | trocken, verzinkt oder phosphatiert |
Der Reibwert entscheidet, nicht die Formel: zwischen µ = 0,08 und µ = 0,20 liegt beim gleichen Bauteil Faktor 1,8 im Moment. Der Grund ist, dass nur rund ein Zehntel des aufgebrachten Moments als Vorspannkraft ankommt — der weitaus größte Teil überwindet Reibung im Gewinde und unter dem Kopf. Die Zuordnung der Zustände ist ein Richtwert; µ streut auch bei gleicher Paarung erheblich, verbindlich ist nur ein gemessener oder in der Zeichnung vorgeschriebener Wert.
Mindesteinschraubtiefe für 8.8
| Werkstoff des Innengewindes | Mindesteinschraubtiefe für 8.8 |
|---|---|
| Stahl, niedrigfest (S235) | 20 mm (1 · d) |
| Stahl, vergütet (C45, 42CrMo4) | 24 mm (1,2 · d) |
| Gusseisen (EN-GJL, EN-GJS) | 30 mm (1,5 · d) |
| Aluminiumguss und -knetlegierung | 44 mm (2,2 · d) |
Die Tiefen gelten für Sacklöcher. Ist das Innengewinde kürzer, versagt es vor der Schraube — die Festigkeitsklasse nützt dann nichts.
Woher das Moment für M20 8.8 kommt
Angezogen wird nicht auf ein Moment, sondern auf eine Vorspannkraft. Das Moment ist nur der Weg dorthin und der schlechteste Messwert, den die Montage kennt: Der weitaus größte Teil davon überwindet Reibung im Gewinde und unter dem Schraubenkopf. Nur der Rest spannt die Verbindung.
Für M20 8.8 führt die VDI 2230 über den Spannungsquerschnitt AS = 244,8 mm² und die Streckgrenze Rp0,2 = 640 MPa auf eine Montagevorspannkraft von 113400 N — bei 90 % Ausnutzung der Streckgrenze und unter Berücksichtigung der Torsion, die das Anziehen zusätzlich einträgt. Daraus folgt bei µ = 0,14 das Moment von 421 Nm.
Die Zahl gilt für die Schraube allein. Ob die Verbindung trägt, hängt an Klemmlänge, Betriebskraft und Plattennachgiebigkeit — dafür ist die Schraubenberechnung nach VDI 2230 da. Die Gewindemaße, Kernloch und Spannungsquerschnitt stehen auf der Seite zu M20.
Anziehen in der Praxis
| Größe | Wert | Herkunft |
|---|---|---|
| Schlüsselweite SW | 30 mm | ISO 4014/4017 |
| Handkraft am 300-mm-Schlüssel | 1403 N | F = M / L |
| Drehmomentschlüssel, Endwert | 421–2105 Nm | Nutzung bei 20–100 % der Skala |
| Vorspannkraft bei µ = 0,10 statt 0,14 | 152190 N (+34 %) | gleiches Moment aufgebracht |
| Vorspannkraft bei µ = 0,20 statt 0,14 | 82030 N (−28 %) | gleiches Moment aufgebracht |
M20 8.8 anziehen
Am 300-mm-Schlüssel wären dafür 1403 N nötig. Das bringt niemand sinnvoll auf: bei 300 N Zugkraft braucht es einen Hebel von 1,4 m. In dieser Größe wird mit Verlängerung, Drehmomentvervielfacher oder hydraulisch gespannt, und die Streuung des Ergebnisses steigt entsprechend.
Ein Drehmomentschlüssel ist zwischen 20 % und 100 % seines Messbereichs genau; darunter wird die Anzeige zur Dekoration. Für 421 Nm heißt das ein Schlüssel mit einem Endwert zwischen 421 und 2105 Nm. Ein Schlüssel mit 4209 Nm Endwert steht bei dieser Schraube auf 10 % seiner Skala — das ist kein vorsichtiger Griff, sondern ein falscher.
Die dritte und vierte Zeile der Tabelle sind der eigentliche Grund, weshalb das Anziehen auf Moment als Verfahren so ungenau ist: Wird auf 421 Nm angezogen und die Reibung liegt bei µ = 0,10 statt der angenommenen 0,14, entstehen 152190 N statt 113400 N — 34 % mehr. Bei µ = 0,20 sind es 28 % weniger. Die Streuung stammt nicht aus dem Schlüssel, sondern aus der Oberfläche, und kein genaueres Werkzeug behebt sie. Wer die Vorspannkraft wirklich braucht, misst den Drehwinkel mit oder längt die Schraube.
Dieselbe Vorspannkraft erreicht M16 10.9 mit 106590 N auf anderem Weg: kleinerer Durchmesser bei höherer Klasse. Welche der beiden die richtige ist, entscheidet nicht die Schraube, sondern das Bauteil — die höhere Klasse ist empfindlicher gegen Kerben und Wasserstoff, die größere Schraube braucht mehr Platz und mehr Auflagefläche unter dem Kopf.
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