2.3 Querbelastete Schrauben - hochschule …

1 1 uerbelastete Schraube uerbelastete DurchsteckschraubenEr orderliche ors a kra t: uerkra t S Sicherheit: S 1, (sch i ge d) S 1, (ruhe d) zahl der Schraube m zahl der auteilreibl che Ha treibzahl der auteile Stahl-Stahl: ,1 , Stahl-Gusseise ro ze: ,1 , Gusseise -Gusseise ro ze: , , M,zul Zul ssige Mo tage ors a kra t ( ab u d ) PassschraubenSchers a u g: uerkra t a ei er Schraubem zahl der auteilreibl che Scha t uersch itt: A= dp24 ochleibu g: uerkra t a ei er Schraubed: Scha tdurchmessers lei ste trage de ge der Schraube i ei em auteilZul ssige S a u ge uerbea s ruchter Schraube erbi du ge : astfall ul ssi e annun enruhends h el-lend e h-selndta zul e e e e hrau en erkstoff( a 2 )sl zul moder 2 e moder e moder e m e Werkstoffe on hrau e oder auteil( a ff)Tab. 2. [ ] FV=FQ SRn m <FM,zul a=FQm A azul l=FQd s l zul 10111 Passfeder (formschl ssig)Flankenpressung: mit: Fu=2 Md p Fut2 lt i k b0 p0 lt Tragende Passfederl ngei Anzahl der Passfedern im Umfang (i = 1 oder 2)k Tragfaktor (k = 1 bei i = 1 k = 0,75 bei i = 2)t2 abennuth hep0 zul ssige Flankenpressung (Tab 11 1)b0 eanspru hungsfaktor (Tab 11 )Anhalts erte f r zul ssige Flankenpressung p0:Flankenpressung Grundwert p0 [N/mm2] f r NabenwerkstoffStahl, StahlgussStahl, Stahl gussgeh rtetGrau guss emper guss ron e, ess ng l u gausgeh rtet l g, l n, l gS aus geh rtet lS lS gGussleg erung 0200 0 0 0 00 0 0 ab [ ] eanspru hungsfaktor b0 f r Passfedern und eil ellen: eanspru hungs faktor b0 eanspru hung assfedern e lwellene nse t g, ruhend0, e nse t g, le hte St e0, e nse t g, starke St e0, we hselnd, le hte St e0, we hselnd, starke St e0,2 Tab.

2 [ ]Toleranzen f r Passfedernuten: ellennutbreite b: fester itz P lei hter itz abennutbreite b: fester itz P lei hter itz 1 1 1 Auslegung: in agen auf einer hiene1 .1 sleg ng in agen a f einer chiene raft in i htung: Fy= Fay raft in z i htung: Fz=Fsz Faz oment um A hse: Mx=Fsz ys+Fay za Faz ya oment um A hse: My= Fsx zs Fsz xs Fax za+Faz xa Fspx zsp oment um z A hse: Mz=Fsx ys+Fax ya Fay xa+Fspx ysp 1 18 8 icht schalt are upplungen 1 .. Starre Kupplung (auch chalenkupplung nach D 115) orteile:o starro spielfreio h hes ertrag ares Drehm ment achteile:O kein usgleich n FluchtungsfehlernO maximale Dreh ahl: min 1 emer ungen: einteilige usf hrung (s ) und eiteilige usf hrung (8 lemmschrau en)1 .. Steg upplung orteile:o drehstarr: inkel uernachgie igo usgleich n Fluchtungsfehlern (kleiner adial ersat kein xial ersat mittlerer inkel fehler)o spielfreio preisg nstigo sch ingungsd mpfendo erkst ff: P l amid glasfaser erst rkt: elektrisch is lierend achteile:O niedrige Federsteife erad er ahntes egelradpaar2.

3 3 chr g er ahntes tirnra aar angentialkraft: Ft1=FNt KA= Ft2 adialkraft: Fr1=Ft1 tan wt= Fr2 t etrie seingriffs inkel ei ull chr gungs er ahnung: t t ei ull erad er ahnung: t tirneingriffs inkel: tan t=tan ncos n rmaleingriffs inkel egelfall: n chr gungs inkel am eil linder xialkraft: Fa1=Ft1 tan w=Fa2 chr gungs inkel am l kreis: 2 .4 era er ahntes egelra aar rei endes ad ( ndex 1): angentialkraft: Ft1=FNt KA= Ft2 adialkraft: Fr1=Ft1 tan cos 1 ingriffs inkel egelfall: 1 eilkegel inkel xialkraft: Fa1=Ft1 tan sin 1 71 x enters anner mentengleichge icht um : MA=FSp e sin( )+FSp 01 D2 sin( )+FSp 02 d2 FH l=0 pannkraft: FSp=FH le sin( )+ 01 D2 sin( )+ 02 d2 inimale pannkraft ei : FSp,min=FH le+ 01 D2+ 02 d2 pannh he: esamter pann eg: h=H+e cos( ) D2 h=e [1 cos( )] h : keine er hrung h : 1 ntakt ( 6 )h : erkst ck eingespannt aximaler pann inkel.

4 Max=180 28 xcel Pr gramme itgelieferte erechnungs r gramme auf D 1) Passfeder er indung ) eil und ahn ellen er indung ) lindrischer Press er and ) egelpress er and5) pannsat 6) lemm er indungen7) chrau en8) Drahtge indeeinsat ( elic il) ) e egungsschrau e1 ) asfeder11) ellenauslegung1 ) Durch iegung n chsen und ellen1 ) iegekritische Dreh ahl n ellen1 ) nick eanspruchung15) Passungsrechner16) lecha icklung17) ineareinheiten (1 agen 1 chiene)18) ineareinheiten ( agen 1 chiene)1 ) ineareinheiten ( agen chienen) ) ineareinheiten ( agen chienen) 1) cherenhu tisch p 1 ) cherenhu tisch p ) cherenhu tisch p ) cherenhu tisch p 5) chu stangenspanner p 1 6) chu stangenspanner p 7) eilrei ung 8) x enterspanner ) ersteller und ieferanten er eichnis llgemeine r l rungen u den rogrammenDas echen latt esteht aus einer inga emaske (grau) und einem rge nisfeld ( range) n der inga emaske einden sich die inga efelder us ahlfelder ( eide ei ) und einige echenk nstanten und ischenerge nisse 5 8 xcel Pr gramme u erhal des echen lattes ei nden sich er eiter are a ellen (gr n) ier k nnen estehen de erte er ndert und eitere hin ugef gt erden er das entsprechende us ahlfeld ird der ge nschte ert aus dieser a elle in das echen latt eingef gt nterhal der echenmaske ei ndet sich das rge nisfeld ( range) ier stehen ichtige i schenerge nisse die um eiterrechnen er endet erden k nnen und das gesuchte rge nis (meist icherheit der ergleichsspannung die mit der ul ssigen pannung erglichen ird)

5 Falls die icherheit nicht erf llt ist erscheint eine eldung mit einem in eis (dunkelgel mit r ter chrift) echts dane en (au erhal m echen latt) stehen in eise (hellgel ) in denen aufgef hrt ist elche Fakt ren er ndert erden k nnen um die ge nschte icherheit u er langen (iterati er sungs eg) ur einfacheren edien arkeit ei nden sich drei asten ( akr s) rechts en ne en dem e chen latt it peichern unter kann das xcel latt unter einem neuen amen gespeichert erden nter Drucken ird das gesamte echen latt gedruckt alles au erhal liegende ird nicht mitgedruckt m Druckermen kann u a ein PDF D kument mit dem aktuellen Dateina men er eugt erden it peichern eenden ird das echen latt unter dem aktuellen Da teinamen a gespeichert und xcel erlassen Die echen l tter sind mit xcel er eugt rden eim ffnen der r eits l tter er scheint e nach instellung der akr sicherheit eine icherheits arnung ier ei ist der chal ter akr s akti ieren u et tigen um die lle Funkti nalit t u erreichen eispiel eines echen lattes.

6 Eingabefeld (wei ) Auswahlfeld Zwischen- ergebnis Weitere Informationen Erweiterbare Tabelle f r Werkstoffe (gr n) Ergebnisfeld (orange) Meldung bei Versagen (dunkelgelb) Ausdruck des Ergebnisses Eingabemaske (grau) Hinweise und Hilfen, welche M glichkeiten anbietet, das Bauteilversagen zu verhindern. (hellgelb) 6 8 xcel Pr gramme1) assfeder er indung inga e des a en erkst ffes: normgerechte enennung der assfeder 7 8 xcel Pr gramme 2) Keil und ahn ellen er indung inga e des a en erkst ffes: 8 8 xcel Pr gramme3) lindrischer ress er and (rein elastische etrachtung) rmittlung der F getemperatur 8 xcel Pr gramme inga e des a en und ellen erkst ffes: 8 xcel Pr gramme ) Kegelpress er and inga e des a en und ellen erkst ffes: mrechnung eistung ment: ei arianten der erechnung der egelge metrie: rmittlung und erechnung des aft ei ertes: Diese ilfsrechner ( lau) ei nden sich rechts m echen latt erte in gr ne Felder eintragen und errechneten ert in das echen latt ertragen 1 8 xcel Pr gramme ) Spannsat inga e des a en und ellen erkst ffes: 8 xcel Pr gramme ) Klemm er indungen inga e des e el erkst ffes ( a e).

7 8 xcel Pr gramme 7) Schrau en erechnung der ntage rspannkraft und n iehdrehm ment n f lgenden chrau en:O linderschrau en (D 76 )O echskantschrau en (D 1 17) chrau ent pen:O etrisches egelge inde (D 1 1 ) ( 6 )O etrisches Feinge inde (D 1 ) ( 5 6 )O hith rth egelge inde ( 8 ) ( 1 16 )Festigkeitsklassen:O 8 5 6 5 8 6 8 8 8 1 8 1 O 5 7 8 lternati er hrungs durchmesser lternati er pfdurch messer: er inga en in diese drei gr nen inga efelder k nnen die rgege enen erte erschrie en erden 8 xcel Pr gramme ) rahtge indeeinsat ( elicoil) inga e des erkst ffes: 5 8 xcel Pr gramme ) e egungsschrau e inga e des pindel erkst ffes: 6 8 xcel Pr gramme1 ) asfeder erechnung der inematik ei a) einem k nkreten ffnungs inkel und ) f r einen ffnungs ereich iel ist die rmittlung der asfederl nge und kraft s ie der P siti n der asfeder 7 8 xcel Pr gramme nter der egisterkarte Diagramm ei ndet sich der raft erlauf der asfeder und der and kraft: Diagramm des raft erlaufes: 8 8 xcel Pr gramme11) ellenauslegung ( urch iegung orsion ug ruc ) 8 xcel Pr gramme it f lgender aste ( akr ) rechts m echen latt erden die erte aus dem genannten eispiel ertragen.

8 It dem ilfsrechner k nnen gerad und schr g er ahnte tirnr der erechnet erden eim ertragen der r fte und st nde sind auf die ichtungen u achten r fte und st nde sind gem rdinatenkreu ein utragen Der rsprung liegt im ager Die st nde e iehen sich auf den rsprung s k nnen ier raft ekt ren ischen den agern und ein raft ekt r e eils au erhal (l iegend) erechnet erden eispiel einer ellen elastung: 8 xcel Pr gramme nter der egisterkarte Diagramme ei nden sich raft und menten erl ufe: F lgende erl ufe erden grai sch aufge eigt (acht Diagramme):O iegem menten erlauf: x( ) ( ) und deren ekt rielle umme ( )O rsi nsm menten erlauf: ( )O uerkraft erlauf: Fx( ) F ( ) und deren ekt rielle umme F( )O ug Druckkraft erlauf: F ( ) ei eispiele: 1 8 xcel Pr gramme 12) urch iegung on ellen und chsen erechnung der agerkr fte maximalen Durch iegung und eigungs inkeln in den agern n der P siti n 1: raft in x ichtung raft in ichtunginsgesamt P siti nen m glich mit e eils einer raft in x und ichtung 8 xcel Pr gramme13) iege ritische reh ahl erechnung der agerkr fte maximalen Durch iegung eigungs inkeln in den agern und iegekritischen Dreh ahl insgesamt 8 P siti nen m glich 8 xcel Pr gramme 1 ) Knic eanspruchung inga e des ta erkst ffes: 8 xcel Pr gramme leinstes Fl chentr gheitsm ment und uerschnittsl che k nnen manuell eingetragen erden lternati : nter der egisterkarte Fl chentr gheitsm mente ei nden sich acht echen rlagen f r Pr i le elche in das echen latt aut matisch ern mmen erden k nnen.

9 O n die ge nschte echen rlage die a e des Pr i ls einge en O Den chalter erte ernehmen direkt ne en der echen rlage anklicken O m gel en Feld stehen das kleinste Fl chentr gheitsm ment und die uerschnittsl che des Pr i ls O Den chalter eide erte in das r eits latt erechnung eintragen dr cken damit eide erte aut matisch in die erechnung eingef gt erden O er die egisterkarte erechnen ur ck ur erechnung 5 8 xcel Pr gramme 1 ) assungsrechner 6 8 xcel Pr gramme1 ) lecha ic lung erechnet die icklung eines leches mit is u 7 iegungen 7 8 xcel Pr gramme ei iegeradien die kleiner sind als der ul ssige iegeradius erscheint eine eldung: 8 8 xcel Pr gramme17) ineareinheiten (1 agen 1 Schiene) uslegung eines inear agens auf einer chiene 8 xcel Pr gramme 1 ) ineareinheiten (2 agen 1 Schiene) uslegung n ei inear agen auf einer chiene 5 8 xcel Pr gramme1 ) ineareinheiten (2 agen 2 Schienen) uslegung n ei inear agen auf ei chienen 51 8 xcel Pr gramme 2 ) ineareinheiten ( agen 2 Schienen) uslegung n ier inear agen auf ei chienen 5 8 xcel Pr gramme21) Scherenhu tisch p 1 Die uslegung des cherenhu tisches erf lgt f r den eingefahrenen ustand ( tart inkel) und den ll ausgefahrenen ustand ( nd inkel) s erden die en tigte linderkraft und der linderhu erechnet s ie die nhe ung des isches 5 8 xcel Pr gramme 22) Scherenhu tisch p 2 Die uslegung des cherenhu tisches erf lgt f r den eingefahrenen ustand ( tart inkel) und den ll ausgefahrenen ustand ( nd inkel)

10 S erden die en tigte linderkraft und der linderhu erechnet s ie die nhe ung des isches 5 8 xcel Pr gramme23) Scherenhu tisch p 3 Die uslegung des cherenhu tisches erf lgt f r den eingefahrenen ustand ( tart inkel) und den ll ausgefahrenen ustand ( nd inkel) s erden die en tigte linderkraft und der linderhu erechnet s ie die nhe ung des isches 55 8 xcel Pr gramme 2 ) Scherenhu tisch p Die uslegung des cherenhu tisches erf lgt f r den eingefahrenen ustand ( tart inkel) und den ll ausgefahrenen ustand ( nd inkel) s erden die en tigte linderkraft und der linderhu erechnet s ie die nhe ung des isches 56 8 xcel Pr gramme2 ) Schu stangenspanner p 1 57 8 xcel Pr gramme 2 ) Schu stangenspanner p 2 58 8 xcel Pr gramme27) Keilrei ung 5 8 xcel Pr gramme 2 ) enterspanner