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Maschinenelemente 2 - Werkstoffauswahl und Spannungsquerschnitt einer Schraube

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Maschinenelemente 2

Werkstoffauswahl und Spannungsquerschnitt einer Schraube

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Damit eine Schraubenverbindung allen Belastungen standhalten kann, muss im ersten Schritt der richtige Werkstoff ausgewählt werden.

Werkstoffauswahl

Einige Anforderungskriterien an den Schraubenwerkstoff sollten ihnen bereits bekannt sein. So richtet sich die Auswahl in erster Linie nach

Verallgemeinert man die Betrachtung, so muss der Schraubenwerkstoff grundsätzlich

  • eine hohe Festigkeit und ein hohes Plastifizierungsvermögen vorweisen.

Speziell die Festigkeit, beschrieben durch die Werkstoffkennwerte der Streckgrenze $ R_{eH} $ und der Zugfestigkeit $ R_m $, kann durch zwei Kennziffern ausgedrückt und entsprechend bestimmt werden.  Diese Kennziffern finden sich in den meisten Fällen auf dem Schraubenkopf.

Verdeutlichungsbeispiel:

Beispiel

Hier klicken zum Ausklappen Eine typische Schraubenangabe wäre: 10.8 

10 erfasst die Zugefestigkeit $ R_m $, die zuvor mit dem Faktor 100 multipliziert wird. Also $ R_m = 10 \cdot 100 = 1000 \frac{N}{mm^2} $

8 erfasst die Streckgrenze $ R_{eH}$, diese wird mit der ersten Ziffer und dem Faktor 10 multipliziert. Also $ R_{eH} = 8 \cdot 10 cdot 10 = 800 \frac{N}{mm^2} $

Spannungsquerschnitt

Beide Werte beziehen sich auf den Spannungsquerschnitt $ A_S $. Zur Veranschauchlichung betrachten wir nun die nachfolgende Abbildung

Spannungsquerschnitt
Spannungsquerschnitt

Der Spannungsquerschnitt errechnet sich mit Hilfe des Spannungsdurchmessers $ d_s $, der sich aus dem Mittelwert von Kerndurchmesser $ d_k $ und dem Flankendurchmesser $ d_{fl}$ errechnet.