*nichtkontrolliertes Anziehen führt zu plastischen Verformungen bzw. zum Bruch
== Welche Gewindearten sind dir Dir bekannt ? ==
Antwort:
*metrisches Gewinde nach DIN ISO 13, für Befestigungsschrauben
*metrisches Feingewinde nach DIN ISO 13, Schrauben und Muttern mit größeren Abmessungen
*Rohgewinde nach DIN ISO 228,nichtdichtend, für Fittings oder Hähnen*Rohrgewinde nach DIN ISO 2999 und 3858,dichtend,Kegel 1:16,Einsatz mit Dichtband oder Hanf*metrisches Trapezgewinde nach DIN ISO 103,380,263 30295 Leitspindeln, Schraubstöcke, Schraubzwingen
*metrisches Sägengewinde nach DIN 513,2781 Hub- und Druckspindeln
*Rundgewinde nach DIN 405,15403, für Bewegungsspindeln/Kupplungsspindeln beim Eisenbahnwagen
Nur die richtige Montagevorspannkraft gewährleistet eine sichere und zuverlässige Schraubenverbindung. Eine zu hohe Vorspannkraft führt zu einer Überlastung und somit zum Bruch der Schraube oder zur Verformung der zu verschraubenden Elemente. Bei einer zu geringen Vorspannkraft kann sich die Schraubenverbindung lösen und zu Unfällen führen.
== Nenne mind. 4 Kriterien , die bei der Festlegung der Schraubenabmessungen rechnerisch überprüft werden müssen.==
Antwort:
Schrauben und Muttern werden spanend durch Drehen, Fräsen, Schleifen oder spanlos durch Pressen, Stauchen, Eindrücken und Rollen hergestellt.
=='''Lösung für Übungsaufgabe''' == [[Bild:Druckbehälter-klein.jpg|right]]
'''''F '' = 211366 211.366 N ≈ 211,4 KNkN'''
d)
'''''F<sub>B</sub> = F / n '' = 211,4 kN / 18 = 11,74 KNkN'''
e)
Hinweis: Bei DehnschraubenGemäß Tabelle RM 8-13, Fußnote 1 sind bei Dehnschrauben oder exzentrisch angreifender Betriebskraft ''F<sub>B</sub> sind '' die Durchmesser der nächsthöheren Laststufe zu wählen. In der Tabelle 8-13 in Zeile " stat. axial " müsste würde bei zentrischem Kraftangriff in der Spalte " bis 16 kN " abgelesen werden, bei exzentrischem Kraftangriff ist aber die nächsthöhere Laststufe zu wählen, es gilt die Spalte " bis 25 kN ".
Nach der Tabelle 8-13, in der Spalte " bis 25 kN ", sind für Nenndurchmesser 20 ( M 20 ) Schrauben der Festigkeitsklassen 4.8 und oder 5.6 empfohlen. Es werden Schrauben der gängigen Festigkeitsklasse 5.6 genommen.
=='''Es werden Schrauben der gängigen Festigkeitsklasse 5.6 gewählt.''' == Lösung für Übungsaufgabe RM 8.1''' ==
Eine Augenschraube nach DIN 444 soll bei Montagearbeiten eine ruhende Last von 28 kN tragen.
Welche Schraube ist aufgrund der Gewindetragfähigkeit mindestens zu wählen?
Gewählt wird M16, da die nächst größere Spannungsquerschnittsfläche 157mm<sup>2</sup> ist, lt. Europa Tb. Seite 204.
=== Vorauswahl mittels Tabellenbuch ===
Gemäß Tabelle RM 8-13 ist bei einer stat. axialen Betriebskraft ''F<sub>B</sub>'' = 28 kN die Spalte der nächsthöheren Laststufe, also ''F<sub>B</sub>'' = 40 kN zu wählen.
Für die Festigkeitsklasse 5.6 ist ein Nenndurchmesser 24 (M 24) zu wählen.
== Lösung für Übungsaufgabe RM 8.2 ==
Aus Spannschlossmutter und Anschweißenden der Festigkeitsklasse 3.6 bestehende Spannschlösser nach DIN 1480 werden z. B. zum Spannen von Zugstangen und Nachstellen von Bremsbändern verwendet.
Zu bestimmen ist die Spannschlossgröße (Gewindedurchmesser ''d'', genormt: Regelgewinde Reihe 1, M6 bis M56) für eine Zugkraft von 10 kN bei ruhender Belastung.
=== Lösung gemäß Tabellenbuch Europa ===
geg:
''R''<sub>e</sub> = 180N/mm<sup>2</sup> (3.6)
''S'' = 1,67
''F'' = 10kN
ges.:
Spannungsquerschnittsfläche ''A''<sub>s</sub> in mm<sup>2</sup>
A<sub>s</sub> = 28kN 10kN / 0,179996kN108kN/mm<sup>2</sup> A<sub>s</sub> = <u>92,6mm</u><sup>2</sup> Gewählt wird M16, da die nächst größere Spannungsquerschnittsfläche 157mm<sup>2</sup> ist, lt. Europa Tb. Seite 204.=== rechnerische Lösung gemäß RM ===Berechnung nicht vorgespannter Schrauben im Maschinenbau gemäß RM FS 8.44 == Lösung für Übungsaufgabe RM 8.4c == Bei einem Druckbehälter wird eine Schraube statisch axial mit einer Betriebskraft von 14 kN belastet. a) Ermitteln Sie für eine Schraube M14 die passende Festigkeitsklasse. b) Ermitteln Sie für die Festigkeitsklasse 4.6 die passende Schraube. für a) geg:* ''A''<sub>s</sub> = 115 mm<sup>2</sup> lt. RM TB 8-1* ''F''<sub>S</sub> = 14 kN* ''S'' = 1,67 gewählt nach Europa Tb. Metall (43. Aufl.) Seite 45, dort ''S'' = 1,2 ... 1,8.<br />Hinweis: Eine Sicherheit von 1,67 bedeutet, dass die Schraube mit einer Zugspannung von lediglich 60% der Streckgrenze belastet wird. ges.: Festigkeitsklasse, zu ermitteln über die erforderliche Streckgrenze ''R''<sub>e erf</sub> in N/mm<sup>2</sup> Es werden zwei alternative Lösungswege vorgestellt. Beim ersten Weg werden die Werte rechnerisch ermittelt. Beim zweiten ermittelt man die Werte aus einer Tabelle. Beide Wege werden abschließend verglichen. Lös. 1: I) ''R''<sub>e erf</sub> = σ<sub>zzul</sub>{{*}}''S'' lt. Europa Tb. Seite 45 II) σ<sub>zzul</sub> = ''F'' / ''A''<sub>s</sub> ---- [[Bild:Pfeil.gif]]''R''<sub>e erf</sub> = ''S''{{*}}''F'' / ''A''<sub>s</sub> ''R''<sub>e erf</sub> = 1,67{{*}}14.000 N / 115 mm<sup>2</sup> ''R''<sub>e erf</sub> = <u>203,3 N/mm<sup>2</sup></u> Aus RM TB 8-4 wird zur erforderlichen Streckgrenze die nächstgrößere definierte Streckgrenze (''R''<sub>e</sub> = 240 N/mm<sup>2</sup>) gewählt und hieraus die '''Festigkeitsklasse 4.6''' abgeleitet. Lös. 2:Laut RM TB 8-13 "Richtwerte zur Vorauswahl der Schrauben" ergibt sich bei einer statisch axialen Belastung von 14 kN bei einer Schraube M14 eine empfohlene Festigkeitsklasse von ca. 5.8. für b) geg:* ''R''<sub>e</sub> = 240 N/mm<sup>2</sup> * ''S'' = 1,67 * ''F''<sub>S</sub> = 14 kN ges.: Nenndurchmesser ''d'', zu ermitteln über Berechnung der erforderliche Spannungsquerschnittsfläche ''A''<sub>s min</sub> in mm<sup>2</sup> Lös. 1: lt. Europa Tb. Seite 45 σ<sub>zzul</sub> = ''R''<sub>e</sub> / S σ<sub>zzul</sub> = 240 N/mm<sup>2</sup> / 1,67 σ<sub>zul</sub> = <u>144 N/mm<sup>2</sup></u> lt. Europa Tb. Seite 45 ''A''<sub>s min</sub> = F<sub>S</sub> / σ<sub>z zul</sub> ''A''<sub>s min</sub> = 14.000 N / 144 N/mm<sup>2</sup> ''A''<sub>s min</sub> = <u>97,22 mm<sup>2</sup></u> Aus RM TB 8-1 wird zur erforderlichen Spannungsquerschnittsfläche A<sub>s min</sub> die nächstgrößere definierte Spannungsquerschnittsfläche (''A''<sub>s</sub> = 115 mm<sup>2</sup>) gewählt und hieraus der '''Nenndurchmesser ''d'' = 14 mm, also eine Schraube M14''' abgeleitet. Lös. 2: Laut RM TB 8-13 "Richtwerte zur Vorauswahl der Schrauben" ergibt sich bei einer statisch axialen Belastung von 14 kN über die vorgegebene Festigkeitsklasse 4.6 eine Schraube M20.
Die Lösung über TB 8-13 ist schnell ermittelt aber ergibt aufgrund der groben Einteilung der Tabelle eine Vorauswahl zur [[Dimensionierung]] einer Schraube, die über die rechnerische Lösung verfeinert werden sollte.
Gewählt wird M16 da die nächst Größere Spannungsquerschnittsfläche 157mm<sup>2</sup> ist, lt. Europa Tb. Seite 204.