Uma tabela de torque para parafusos fornece o torque de aperto de referência para um determinado diâmetro de rosca, classe de resistência e condição de montagem. Nas tabelas calculadas abaixo, M10 × 1,5 classe 8.8 corresponde a 50,5 N·m (cerca de 37 lbf·ft), e 1/2-13 SAE grau 5 corresponde a 75,4 lbf·ft (cerca de 102 N·m). Em ambos os casos, adota-se fator de porca K = 0,20 e pré-carga-alvo de 75% da carga de prova. Esses valores constituem a base de cálculo, e não um ajuste verificado para todas as uniões secas em aço.

Como o Torque de Aperto Funciona

O aperto alonga o parafuso e comprime a união. A força de tração resultante no parafuso é a pré-carga. A chave de torque mede o torque aplicado, e não a tensão no parafuso. O atrito nas roscas e sob a cabeça ou porca em rotação absorve grande parte do torque aplicado; por isso, alterações na lubrificação, no revestimento ou nas arruelas podem modificar a pré-carga para o mesmo ajuste da chave.

Como Calculamos as Tabelas

Carga de prova Fp= Sp× As
Pré-carga-alvo F = 0,75 × Fp
Torque de referência T = K × F × d

  • Sp: tensão de prova para a classe e o tamanho.

  • As: área resistente à tração da seção roscada (não a área da haste lisa).

  • d: diâmetro nominal do parafuso.

  • K: fator empírico de porca que reúne atrito e geometria. Não se trata do coeficiente de atrito da rosca.

Utilize F em newtons e d em metros para obter T em N·m. Utilize F em lbf e d em polegadas para obter lbf·in e, em seguida, divida por 12 para obter lbf·ft. O alvo de 75% da carga de prova é a base adotada para estes cálculos de referência. O valor de montagem adequado depende do projeto da união e do procedimento de aperto.

Tabela Métrica de Torque para Parafusos: Roscas Grossas

Entradas de cálculo: áreas nominais de tensão de tração e tensões sob carga de prova conforme a ISO 898-1:2013. Para os tamanhos apresentados, a classe 8.8 utiliza 580 MPa até M16 e 600 MPa acima de M16; as classes 10.9 e 12.9 utilizam 830 MPa e 970 MPa. Estes são torques de referência calculados, e não especificações de torque emitidas pela ISO. Multiplique N·m por 0,7376 para obter lbf·ft.

Roscas Métricas Finas

No mesmo diâmetro nominal, mesma classe de resistência, mesma fração de pré-carga e mesmo K assumido, a maior área resistente à tração de uma rosca fina resulta em torque calculado mais elevado. O torque real também depende da geometria da rosca e do atrito. Estas tabelas não estabelecem a capacidade de modelos de cabeça com menor capacidade de carga nem de furos roscados em materiais mais macios. Consulte a especificação do produto ao selecionar parafusos de cabeça sextavada.

Tabela de torque de parafusos SAE: roscas UNC

Dados de cálculo: tensões de prova SAE J429_201405 de 85,000 psi para a Classe 5 e 120,000 psi para a Classe 8 nas dimensões apresentadas. Para a Classe 5, acima de 1 polegada, adota-se 74,000 psi; não extrapole esta tabela para diâmetros maiores. Em um elemento de fixação pequeno, pode ser mais prático usar uma chave graduada em lbf·in: o valor calculado para 1/4-20, Classe 5, é de aproximadamente 101 lbf·in. Selecione uma ferramenta com faixa de trabalho adequada.

Confirme a rosca em polegadas e a classe do material ao selecionar parafusos de cabeça sextavada Classe 5 ou parafusos de cabeça sextavada Classe 8 antes de definir o valor. Cabeças de tamanho semelhante não significam o mesmo torque.

Exemplo de cálculo: M10 × 1,5, Classe 8.8

Carga de prova: 580 N/mm² × 58,0 mm² = 33,640 N. Pré-carga alvo: 0,75 × 33,640 = 25,230 N. Com d = 0,010 m:

T = 0,20 × 25,230 × 0,010 = 50,46 N·m
Valor da tabela: 50,5 N·m

Este cálculo estima o torque correspondente à pré-carga-alvo selecionada. Ele não verifica a capacidade de um parafuso real, da carcaça, da junta ou do furo roscado. O projeto da união deve estabelecer uma faixa aceitável de pré-carga, considerando a variação de aperto, as cargas externas e a capacidade das peças conjugadas.

Torque a seco versus lubrificado

Para a mesma pré-carga-alvo, um fator de porca menor resulta em torque calculado mais baixo. No entanto, não é possível definir K com confiabilidade apenas por uma indicação como “seco”, “zincado” ou “antisseize”. Sistemas de revestimento, formulações de lubrificante, superfícies de contato e condições de montagem também influenciam. Utilize dados do fornecedor para o sistema específico de fixação ou um ensaio validado de torque versus força de aperto.

Os valores de K nesta tabela são entradas ilustrativas, não valores recomendados para revestimentos ou lubrificantes específicos. As variações de torque aplicam-se a uma pré-carga-alvo fixa; não se tratam de fatores universais de correção para lubrificantes. Ensaios de torque versus força de aperto, como os realizados conforme a ISO 16047, podem ajudar a estabelecer essa relação para um sistema de fixação definido.

Se a regulagem da chave permanecer inalterada enquanto K cai de 0,20 para 0,15, o modelo simplificado prevê cerca de 33% mais pré-carga. Partindo de 75% da carga de prova, isso chega a aproximadamente 100% da carga de prova. A carga de prova não é o mesmo que a carga de escoamento, mas essa alteração pode consumir a margem prevista e aumentar o risco de sobrecarregar o parafuso ou a rosca interna. Não aplique lubrificante em uma montagem especificada como seca sem um procedimento aprovado.

Verificações antes de ajustar a chave

Em juntas críticas quanto à carga de pré-aperto, valide o procedimento de aperto em peças representativas. As opções incluem um procedimento torque-ângulo validado, medição do alongamento do parafuso ou um dispositivo indicador de carga adequado. O controle por torque-ângulo não mede diretamente a tensão do parafuso. Considere a variação da ferramenta, a variação do atrito e a perda de pré-carga após o assentamento.

  • Identifique o elemento de fixação. Confirme diâmetro, passo, classe ou grau, comprimento e norma do produto.

  • Verifique as peças em contato. A resistência da porca, a dureza da arruela, o engate da rosca e a resistência das peças grampeadas podem limitar a junta.

  • Compatibilize a condição da superfície. Conheça o revestimento, o lubrificante, a disposição das arruelas e qual componente gira.

  • Siga o procedimento. Use a sequência de aperto, as etapas, os requisitos da ferramenta e as regras de reutilização indicados.

  • Considere o torque de arraste. Uma porca com torque predominante oferece resistência à rotação antes de assentar. Utilize a medição e a tolerância especificadas no procedimento de montagem; as tabelas de referência não incluem essa resistência adicional.

Para parafusos de cabeça cilíndrica com sextavado interno em furos roscados, verifique o comprimento de engate e a resistência do material da rosca interna. Um parafuso mais resistente, por si só, não torna essa rosca interna mais resistente.

Por que tabelas de torque publicadas apresentam diferenças

As tabelas diferem porque utilizam diferentes cargas de pré-aperto-alvo, valores de atrito, áreas de tensão ou limites de resistência. Algumas incorporam o torque de arraste; outras adotam um modelo completo de atrito na rosca e na face de apoio. Compare primeiro as premissas e, em seguida, os valores.

Manual de Projeto de Elementos de Fixação da NASA, RP-1228 explica o cálculo de torque e as limitações dos coeficientes de torque assumidos. As tabelas deste artigo são cálculos nossos com base nas entradas informadas, e não valores de torque da NASA copiados. As entradas de propriedades mecânicas são identificadas em cada tabela; o fator de porca e a fração de pré-carga são premissas de cálculo separadas.

Precisa de fixadores de reposição ou de apoio para adequar uma especificação? Entre em contato com o diâmetro da rosca, a classe ou grau, o revestimento, a rosca de acoplamento e a configuração da arruela, além de qualquer requisito de torque indicado no desenho. Assim, podemos confirmar a fixação antes de você definir o valor na chave de torque.

Perguntas frequentes

Quanto maior é o torque do Grau 8 em relação ao do Grau 5?

Para os tamanhos da tabela UNC, o Grau 8 apresenta torque calculado cerca de 41% superior ao do Grau 5 quando diâmetro, passo, K e a porcentagem da carga de prova são mantidos constantes. A relação resulta de 120,000 ÷ 85,000. Isso não constitui uma orientação geral para aumentar o torque de montagem já aplicado ao substituir um parafuso por uma classe mais resistente.

Posso usar estas tabelas para parafusos de aço inoxidável?

Não. Estas tabelas utilizam as classes de propriedade de aços carbono e ligados e os graus SAE indicados acima. Fixadores em aço inoxidável exigem valores específicos para seu próprio material e sua respectiva classe de propriedade. O procedimento de aperto também deve considerar o engripamento e o lubrificante ou revestimento especificado.

Um adaptador tipo crowfoot altera a regulagem da chave?

Sim, se o adaptador alterar o braço de alavanca efetivo. Para um adaptador que se prolonga em linha reta além do encaixe quadrado, alinhado com a chave, a regulagem básica é T × L ÷ (L + E). Neste caso, T é o torque requerido do fixador, L é a distância efetiva do centro do encaixe até o ponto de aplicação manual especificado e E é a distância do centro do encaixe até o centro do fixador. Utilize as mesmas unidades de comprimento e siga as instruções do fabricante da ferramenta para a montagem real.