Anzugsmoment M27 12.9
Metrisches Regelgewinde, Steigung 3 mm — gerechnet nach VDI 2230
Vorspannkraft 362930 N bei 459,4 mm² Spannungsquerschnitt und Rp0,2 = 1080 MPa, ausgenutzt zu 90 %.
Moment über die Reibungszahl
| Reibungszahl µ | Anziehmoment MA | Vorspannkraft FM | Oberflächenzustand |
|---|---|---|---|
| 0,08 | 1232 Nm | 404410 N | MoS₂-Paste oder Wachs |
| 0,10 | 1442 Nm | 391090 N | geölt, Stahl auf Stahl |
| 0,12 | 1633 Nm | 377140 N | leicht geölt oder verzinkt und geölt |
| 0,14 | 1804 Nm | 362930 N | blank, leicht geölt — Bezugswert der VDI-2230-Tabellen |
| 0,16 | 1957 Nm | 348740 N | trocken und entfettet |
| 0,20 | 2215 Nm | 321260 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 12.9
| Werkstoff des Innengewindes | Mindesteinschraubtiefe für 12.9 |
|---|---|
| Stahl, niedrigfest (S235) | nicht zulässig |
| Stahl, vergütet (C45, 42CrMo4) | 32,4 mm (1,2 · d) |
| Gusseisen (EN-GJL, EN-GJS) | 40,5 mm (1,5 · d) |
| Aluminiumguss und -knetlegierung | nicht zulässig |
In niedrigfestem Stahl (S235) und Aluminium ist die Klasse 12.9 nicht zulässig: das Innengewinde würde vor der Schraube versagen, und die hohe Vorspannkraft ließe sich gar nicht erst aufbringen. Dort gehört eine niedrigere Klasse hin oder ein Gewindeeinsatz.
Woher das Moment für M27 12.9 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 M27 12.9 führt die VDI 2230 über den Spannungsquerschnitt AS = 459,4 mm² und die Streckgrenze Rp0,2 = 1080 MPa auf eine Montagevorspannkraft von 362930 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 1804 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 M27.
Anziehen in der Praxis
| Größe | Wert | Herkunft |
|---|---|---|
| Schlüsselweite SW | 41 mm | ISO 4014/4017 |
| Handkraft am 300-mm-Schlüssel | 6014 N | F = M / L |
| Drehmomentschlüssel | kein Handschlüssel mehr | über rund 1000 Nm |
| Vorspannkraft bei µ = 0,10 statt 0,14 | 489210 N (+35 %) | gleiches Moment aufgebracht |
| Vorspannkraft bei µ = 0,20 statt 0,14 | 261630 N (−28 %) | gleiches Moment aufgebracht |
M27 12.9 anziehen
Am 300-mm-Schlüssel wären dafür 6014 N nötig. Das bringt niemand sinnvoll auf: bei 300 N Zugkraft braucht es einen Hebel von 6,01 m. In dieser Größe wird mit Verlängerung, Drehmomentvervielfacher oder hydraulisch gespannt, und die Streuung des Ergebnisses steigt entsprechend.
Mit 1804 Nm liegt diese Verbindung jenseits dessen, was ein Handdrehmomentschlüssel abdeckt; die größten hören bei rund 1000 Nm auf. Angezogen wird hier mit Drehmomentvervielfacher, hydraulischem Schrauber oder hydraulischer Spannvorrichtung. Die beiden erstgenannten erben die Reibungsstreuung der Tabelle oben unverändert; die Spannvorrichtung umgeht sie, weil sie die Schraube längt, statt sie zu drehen.
Die dritte und vierte Zeile der Tabelle sind der eigentliche Grund, weshalb das Anziehen auf Moment als Verfahren so ungenau ist: Wird auf 1804 Nm angezogen und die Reibung liegt bei µ = 0,10 statt der angenommenen 0,14, entstehen 489210 N statt 362930 N — 35 % 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 M36 8.8 mit 382350 N auf anderem Weg: größerer Durchmesser bei niedrigerer 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.
M27 in anderen Festigkeitsklassen
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