Anzugsdrehmoment Schrauben berechnen – Rechner mit Tabelle

Anzugsdrehmoment Schrauben in einem Schritt

Das Anzugsdrehmoment einer Schraube berechnen Sie mit M = K × d × F. Eine M10 der Festigkeitsklasse 8.8 braucht mit K = 0,16 und 70 % Vorspannung rund 42 Nm. Der Rechner oben nimmt Gewinde, Festigkeitsklasse, Mutterfaktor K und den Vorspannanteil und gibt Moment, Vorspannkraft und Spannungsquerschnitt aus.

Die Formel verbindet drei Dinge: wie fest die Schraube gespannt werden soll, wie viel Reibung im Gewinde steckt und wie dick das Gewinde ist. Das Drehmoment ist der Hebel, mit dem Sie die Vorspannkraft in die Schraube bringen.

Das Wichtigste in Kürze

• M ist das Anzugsmoment in Nm, F die Vorspannkraft in N, d der Gewindedurchmesser in m.
• Geölte Schrauben rechnen Sie mit K ungefähr 0,16, trockene mit K ungefähr 0,20.
• Die Vorspannkraft liegt üblich bei 70 % der Streckgrenze mal Spannungsquerschnitt.
• M10 der Klasse 8.8, geölt: rund 42 Nm und 26,0 kN Vorspannkraft.
• Liegt eine Herstellerangabe vor, gilt sie vor jeder Rechnung.

Die Rechnung Schritt für Schritt

1. Spannungsquerschnitt aus der Tabelle holen. Für M10 sind es 58,0 mm².
2. Vorspannkraft berechnen: F = 0,70 × 640 N/mm² × 58,0 mm² = 25.984 N, also 26,0 kN.
3. Anzugsmoment berechnen: M = 0,16 × 0,010 m × 25.984 N = 41,6 Nm.

Die Schraube wird beim Anziehen nicht nur gezogen, sie wird auch verdreht. Diese Torsion belastet sie zusätzlich. Mit 70 % der Streckgrenze bleibt Reserve, damit die Gesamtbelastung unter der Streckgrenze bleibt. Wer 90 % ansetzt, zieht die Schraube oft schon bis zur Fließgrenze an.

Der K-Faktor, der Mutterfaktor

Der K-Faktor fasst die Reibung zusammen. Ein Teil steckt im Gewinde, ein Teil unter dem Schraubenkopf oder der Mutter. Grob gelten diese Werte:

• geölt oder gefettet: K ungefähr 0,16
• trocken, blank, verzinkt: K ungefähr 0,20

Der echte Wert hängt von Oberfläche, Beschichtung und Schmiermittel ab. Er kann deutlich davon abweichen. Ein Drehmomentschlüssel zeigt nur das Moment, nicht die Vorspannkraft. Ob die Schraube richtig vorgespannt ist, entscheidet also der K-Wert.

Haben Sie keinen Messwert, nehmen Sie den niedrigeren Wert für geölte Gewinde. Das Moment fällt dann kleiner aus, und die Vorspannung bleibt eher etwas niedriger. Eine zu geringe Vorspannung ist die kleinere Gefahr als eine überlastete Schraube, die im Gewinde reißt.

Drehmoment schrauben tabelle

Diese Anzugsdrehmoment Tabelle nutzt K = 0,16 (geölt) und 70 % der Streckgrenze. Die Werte sind Richtwerte aus der Formel, keine Herstellerangaben.

Gewinde	Spannungsquerschnitt	Klasse 8.8 (Nm)	Klasse 10.9 (Nm)
M6	20,1 mm²	9	13
M8	36,6 mm²	21	31
M10	58,0 mm²	42	61
M12	84,3 mm²	73	107
M16	157 mm²	180	265
M20	245 mm²	351	516

Bei trockenen Gewinden (K = 0,20) steigen die Werte um ein Viertel. Aus 42 Nm werden dann 52 Nm für M10 8.8.

Rechenbeispiele

M10, Klasse 8.8, trocken (K = 0,20)

• Vorspannkraft: 0,7 × 640 × 58,0 = 25.984 N, also 26,0 kN
• Moment: 0,20 × 0,010 × 25.984 = 52,0 Nm

M12, Klasse 8.8, geölt (K = 0,16)

• Vorspannkraft: 0,7 × 640 × 84,3 = 37.766 N, also 37,8 kN
• Moment: 0,16 × 0,012 × 37.766 = 72,5 Nm

M8, Klasse 10.9, geölt (K = 0,16)

• Vorspannkraft: 0,7 × 940 × 36,6 = 24.083 N, also 24,1 kN
• Moment: 0,16 × 0,008 × 24.083 = 30,8 Nm

M16, Klasse 10.9, trocken (K = 0,20)

• Vorspannkraft: 0,7 × 940 × 157 = 103.306 N, also 103,3 kN
• Moment: 0,20 × 0,016 × 103.306 = 330,6 Nm

Warum geölt und trocken so viel ausmacht

Ein Beispiel zeigt den Effekt. Sie ziehen eine M10 der Klasse 8.8 mit genau 42 Nm an.

• Geölt (K = 0,16): F = 42 ÷ (0,16 × 0,010) = 26.250 N
• Trocken (K = 0,20): F = 42 ÷ (0,20 × 0,010) = 21.000 N

Das geölte Gewinde erreicht also 25 % mehr Vorspannung. Ziehen Sie geölte Schrauben mit dem Wert für trocken an, überlasten Sie sie. Ziehen Sie trockene Schrauben mit dem Wert für geölt an, bleibt die Vorspannung zu klein.

Was in der Schraube passiert

Eine Schraube wirkt wie eine Feder. Beim Anziehen wird der Schaft ein wenig länger gezogen. Diese Dehnung presst die Bauteile zusammen. Die Vorspannkraft ist die Kraft, mit der die Schraube die Teile gegeneinander drückt.

Die Dehnung ist klein, aber rechenbar. Für eine M10 mit 40 mm Klemmlänge gilt ΔL = F × L ÷ (E × A). Bei F = 25.984 N, L = 40 mm, E = 210.000 N/mm² und A = 58 mm² ergibt sich 1.039.360 ÷ 12.180.000 ≈ 0,085 mm. Das ist weniger als ein Zehntel Millimeter.

Diese Feder hält die Verbindung fest. Die Teile werden über Reibung zusammengehalten. Verliert die Vorspannung, etwa durch das Setzen einer Dichtung, wird die Verbindung locker.

Drehmomentschlüssel richtig nutzen

Der Drehmomentschlüssel zeigt das Moment, das Sie am Griff aufbringen. Fassen Sie den Griff an der markierten Stelle und ziehen Sie gleichmäßig. Ein Ruck erzeugt Spitzen, die über dem eingestellten Wert liegen.

Mit einer Verlängerung stimmt die Anzeige nicht mehr, weil sich der Hebelarm ändert. Prüfen Sie den Schlüssel auf Kalibrierung, bevor Sie ihn für eine wichtige Verbindung einsetzen. Eine Schraubensicherung mit Kleber erhöht die Reibung und damit den K-Wert. Rechnen Sie das ein.

Werkstoff des Gewindes

Bei Gewinden aus Aluminium oder Kunststoff gelten niedrigere Grenzen. Dort reißt das Gewinde aus, bevor der Schaft aus Stahl fließt. Für solche Werkstoffe nehmen Sie die Angaben des Herstellers und nicht den Wert für Stahlschrauben.

Typische Fehler

• Schmierzustand nicht beachten. Ein Tabellenwert für trockene Schrauben überlastet eine geölte Schraube.
• Vorspannanteil nicht hochsetzen. Über etwa 75 % kann die Schraube beim Anziehen schon fließen, weil die Torsion dazukommt.
• Schlagschrauber für das Endmoment. Sie streuen stark und ergeben kein definiertes Moment. Das Endmoment ziehen Sie mit einem Drehmomentschlüssel an.
• Verschmutzte Gewinde. Rost und Schmutz erhöhen die Reibung. Das Moment erzeugt dann weniger Vorspannkraft als gedacht.
• Schrauben nach dem Fließen weiterverwenden. Eine bis in den plastischen Bereich angezogene Schraube ersetzen Sie besser.

Vorgehen beim Anziehen

Ziehen Sie Schrauben mit einem Drehmomentschlüssel in zwei oder drei Stufen an. Bei Flanschen und Lochkreisen ziehen Sie über Kreuz an, damit sich das Bauteil nicht verzieht. Die letzte Stufe erreicht das volle Moment. Danach prüfen Sie den Sitz nach einigen Stunden oder nach dem ersten Lastwechsel noch einmal. Ein Lackstrich quer über Mutter und Bauteil zeigt später, ob sich die Schraube gedreht hat.

Wann Sie genauer rechnen oder die Herstellerangabe nehmen

Für Räder, Fahrwerk, Motor und Lenkung gelten die Drehmomente des Herstellers. Dort stehen Werte für den vorgesehenen Schmierzustand, und es gibt oft eine feste Anzugsreihenfolge. Tragende Schraubverbindungen im Stahlbau, an Geländern oder an Hebezeugen bemisst ein Statiker mit genauen Reibwerten.

Für die Belastung einer Schraube quer zur Achse lohnt der Blick auf die Abscherung einer Schraube. Die Spannung im Schaft rechnen Sie mit dem Rechner für die Zugspannung. Wenn die Schraube quer belastet wird, hilft die Scherspannung berechnen mit Formel und Rechner. Das Gewicht einer Schraubenserie schätzen Sie mit dem Schrauben Gewicht Rechner.