== Funktion und Wirkung ==Bauteile lassen sich einfach und günstig durch Bolzen, Stiften Stifte oder anderen andere Formteile miteinander verbinden. Diese Verbindungselemente werden sowohl für lose als auch für [[Formschlüssige_Verbindungen|feste Verbindungen]], für Lagerungen, Führungen, Halterungen und zum Sichern von Bauteilen gegen Überlastung, z.bB. als Brechbolzen in SicherheitskupplungenSicherheits[[Kupplungen|kupplungen]], verwendet. Bei losen [[Formschlüssige_Verbindungen|Verbindungen ]] und zur Aufnahme von Axialenkräften axialen Kräften müssen die Bolzen bzw. die gelagerten oder verbundenen Teile häufig durch Sicherungselemente, wie Splinte, Sicherungsringe oder Querstifte, gegen Verschieben oder Verdrehen gesichert werden.

== Aufbau Verwendung ==Unter einem '''Bolzen''' versteht man ein [[Maschinenelemente|Maschinenelement]] zur gelenkigen Verbindung von Werkstücken. In der Verbindung wird der Bolzen nicht nur auf [[Zugversuch|Zug]], sondern überwiegend auf Scherung belastet. Bolzen können verschraubt oder durch Sicherungsstifte in der Verbindung gehalten werden. Hochwertige Bolzenverbindungen mit großem Durchmesser werden über einen Achshalter gesichert, die zugehörige [[Passungen|Passung]] ist meist eine [[Passungen#Spielpassung|Spielpassung]]. Bolzenverbindungen werden nach dem Passungssystem Einheitsbohrung gefertigt.

=== Verwendung ===Unter einem '''BolzenStiftverbindungen''' versteht man werden hergestellt, indem in eine durch alle zu verbindenden Teile gehende Aufnahmebohrung ein Maschinenelement Stift mit Übermaß eingedrückt wird. Die entstehende Verbindung ist form- und [[kraftschlüssig]]. Stifte dienen zur gelenkigen Verbindung Sicherung der Lage von WerkstückenBauteilen. In Neben der Verbindung wird der Bolzen nicht nur auf ZugLagesicherung von zwei Teilen, dienen Stiftverbindungen zur Kraftbegrenzung (Scherstift), sondern überwiegend auf Scherung belastet. Bolzen können verschraubt zur Sicherung von Schrauben (Steckstift) oder durch Sicherungsstifte in der zur gelenkigen Verbindung gehalten werden. Hochwertige Bolzenverbindungen mit großem Durchmesser werden über einen Achshalter gesichert, die zugehörige Passung ist meist eine Spielpassung. Bolzenverbindungen werden nach dem Passungssystem Einheitsbohrung gefertigtund Lagerung von Scheiben oder Rollen (Gelenkstift).

Zu den '''StiftverbindungenSicherungselemente''' werden hergestelltn zählen Sicherungsringe, Splinte, indem in eine durch alle zu verbindende Teile gehende Aufnahmebohrung ein Stift mit Übermaß eingedrückt wirdAchshalter u.a. Die entstehende Verbindung ist form- und kraftschlüssigderartige Elemente. Stifte Diese dienen zur Sicherung der Lage von BauteilenMaschinenteilen gegen axiales Verschieben. Neben der Lagesicherung von zwei TeilenSicherungsringe nach DIN 471 für Wellen und [[DIN]] 472 für Bohrungen werden in Ringnuten (übliche [[Toleranzen|Toleranz]] H13, dienen Stiftverbindungen zur Kraftbegrenzung (ScherstiftH11)eingesetzt. Durch die besondere Form der aus Federstahl bestehenden Ringe wird erreicht, zur Sicherung dass diese sich beim Einbau rund verformen und mit gleichmäßiger radialer Vorspannung in der Ringnut sitzen. Aufgrund der hohen Kerbwirkung der Nuten sollen Sicherungsringe möglichst nur an den Enden von Schrauben (Steckstift) Bolzen, Achsen oder zur gelenkigen Verbindung Wellen angeordnet werden. Durch funktionsgerechte Verwendung der Sicherungsringe lässt sich oftmals eine konstruktive Vereinfachung erzielen und Lagerung von Scheiben oder Rollen somit Kosten einsparen. Sicherungsringe werden üblicherweise nach Firmenangaben (Gelenkstiftz.B. [http://www.seeger-orbis.de/de Seeger-Orbis-GmbH])gegen Umstülpen durch Axialkraft und Ablösen durch Fliehkraft berechnet.

Zu den '''Sicherungselemente'''n zählen Sicherungsringe, Splinte, Achshalter u.a. derartige Elemente. Sie dienen zur Sicherung von Maschinenteilen gegen axiales Verschieben, zAntwort [[Bolzen-%2C_Stiftverbindungen_und_Sicherungselemente:_L%C3%B6sungen#1.b. bei Bolzen und Wälzlagern_Wie_werden_Bolzen_in_der_Regel_beansprucht.3|Frage 1]]

==Varianten == Bolzen ==== [[Bild:Bolzen.gif]] * Mit und ohne Kopf siehe [[DIN]] EN 22340 (Tab.B.S238)  * Mit und ohne Splintloch [[DIN]] EN 22341Einsatzgebiet ist hier als Gelenkbolzen für z.B. Stangenverbindungen * Bolzen mit Kopf und Gewindezapfen [[DIN]] 1445[[Bild:Bolzen_mit_Kopf.gif]]diese werden vorwiegend als festsitzende Lager- und Achsbolzen, z.b. für Seil- und Laufrollen verwendet.

==== Stifte ====

* Zylinderstifte [[DIN]] EN ISO 2338 (Tab.B.S237)[[Bild:Zylinderstift.gif]]. Zur Verbindung und Fixieren von Teilen an Vorrichtungen Welche Vorteile bieten Kerbstifte gegenüber Kegel- oder Werkzeugen kommen Zylinderstifte in Frage. Außerdem haben sie das gleiche Einsatzgebiet wie Kegelstifte sind allerdings schwerere lösbar als Kegelstifte, außerdem sehr kostspielig.Zylinderstiften?

* Kegelstifte zur Antwort [[DIN]] EN 22339[[BildBolzen-%2C_Stiftverbindungen_und_Sicherungselemente:Kegelstift_L%C3%B6sungen#3._Welche_Vorteile_bieten_Kerbstifte_gegen.C3.BCber_Kegel-_oder_Zylinderstiften.gif3F|Frage 3]] werden genutzt, um die bei häufigem Ausbau auftretenden Abnutungen oder Lochaufweitungen auszugleichen, um so immer wieder die genaue Lage von Bauteilen zueinander zu gewährleisten.

|}

==== Sicherungselemente ====

'''''Sicherungsringe''' (''Halteringeugs. [http://www.seeger-orbis.de/de/ Seegering] o.a. Sprengring) [[Bild:Sicherungsring.gif]]

Sicherungsringe werden federnd in Nuten eingesetzt. Der aus der Nut ragende Sicherungsring bildet dann eine axiale belastbare Schulter und dient zum Festlegen von Bauteilen wie z.bB. Wälzlagern.

'''''Splinte und Federstecker''''' [[Bild:Splint.gif]]

Die einfache und billige Splintsicherung wird vorwiegend bei losen, gelenkartigen Bolzenverbindungen und bei Schraubenverbindungen angewendet. Als Werkstoff für Splinte wird überwiegend weiches Material wie z.bB. [[Kupfer]], [[Kupfer ]]- [[Zink]]- und [[Aluminium- Legierungen ]][[legierungen]] verwendet.

Da sich das Materialgefüge beim Sichern und Entsichern verändert, dürfen Standardsplinte nach ISO 1234 aus Sicherheitsgründen nach einer Demontage und Montage nicht wieder verwendet und müssen durch neue Teile ersetzt werden. Durchmesser von Splint und zugehöriger Bohrung ("Splintloch") müssen aufeinander abgestimmt sein. Sie bilden gemeinsam eine Spielpassung. Der Splint muss leicht durchsteckbar sein, darf aber radial und axial nur wenig Spiel haben. Die Schenkel werden nach dem Durchstecken gegeneinander aufgebogen (gespreizt). Sie dürfen durch Abschneiden gekürzt werden. Keinesfalls ist aber die Verwendung zu kurzer Splinte gestattet; die Länge sollte ungefähr das Doppelte der Bohrungslänge betragen'''''Stellringe''''' [[Bild:Stellring.gif]]

Stellringe sollen das axiale Spiel von Wellen, Achsen und Bolzen begrenzen oder lose auf diesen sitzende Teile seitlich führen[http://www. Die Stellringe werden durch Gewindestifte befestigthabermann-schrauben. Um mögliche Unfallgefahren zu vermeiden dürfen Stellringe nicht überstehende/normteile%20edelstahl/din705.php Habermann - Schrauben]

'''''Achshalter''''' http://wwwsind [[Maschinenelement]]e zur Sicherung von Bolzenverbindungen gegen unbeabsichtigtes Lösen des Bolzens.amoslotDer Achshalter besteht aus einem mit zwei Befestigungsschrauben verschraubten rechteckigen Blechstreifen, der in eine in den Bolzen eingestochene Nut eingreift.de/pictures/pf_1206thSoll der Bolzen auch gegen Verdrehen gesichert werden, so wird diese Nut gefräst. Achshalter werden eingesetzt an Bolzenverbindungen mit einem Durchmesser von mehr als 18 mm, sie sind in sechs Stufen bis zu einem Bolzendurchmesser von 250 mm genormt.jpg

Achsen Welche Arten von Sicherungselementen gibt es und Bolzen werden oft durch Achshalter gleichzeitig gegen Verschieben und Verdrehen gesichert. Sie sind entgegengesetzt oder parallel zur Belastungsrichtung der Achse anzuordnen, damit die Befestigungsschrauben durch die Achskraft nicht beansprucht werden.welchem Einsatzzweck dienen sie?

=== Auslegung =[[Dimensionierung]] ==

Für die Bolzen wählt man überwiegend einen härteren Werkstoff, als für die übrigen Bauteile , um Fressgefahr und übermäßigen Verschleiß zu vermeiden. Normbolzen werden aus [[Automatenstahl ]] ([[Härte ]] 125 bis 245 HV) hergestellt. Bolzen für höherwertige Belastungen stellt man aus entsprechendem Einsatz- und Vergütungsstahl her, hier . Hierbei empfiehlt es sich , die Oberflächen zu härten und zu schleifen.Bolzen werden in der Regel auf Biegung, Schub und Flächenpressung beansprucht. Im Normalfall ist die Biegung und die Flächenpressung für die Auslegung einer Verbindung ausschlaggebend.

hier kannst du dir [[Bolzen-%2C_Stiftverbindungen_und_Sicherungselemente#Berechnung_von_Bolzen|Berechnungen]] ansehenwerden in der Regel auf Biegung, Schub und Flächenpressung beansprucht. Im Normalfall sind die Biegung und die Flächenpressung für die Auslegung einer Verbindung ausschlaggebend.

hier Die [[Dimensionierung]] bzw. der Tragfähigkeitsnachweis von Stiftverbindungen erfolgt in Abhängigkeit von der dominierenden Beanspruchung durch Bewertung der:*Schubspannung im Stift (Abscheren),*Flächenpressung zwischen Stift und Bohrung (Lochleibung) und/oder *Biegespannung im Stift.Hier kannst du dir Du Dir [[Bolzen-%2C_Stiftverbindungen_und_Sicherungselemente#Berechnung_von_StiftverbindungenStiftverbindungen|BerechnungenFormeln zur Berechnung]] ansehen

{| {{Tabelle}} ! '''''zurück zum''''' Durchmesser von Splint und zugehöriger Bohrung ("Splintloch") müssen aufeinander abgestimmt sein. Sie bilden gemeinsam eine [[Bolzen-%2C_Stiftverbindungen_und_SicherungselementePassungen#Spielpassung|SeitenanfangSpielpassung]] |}. Der Splint muss leicht durchsteckbar sein, darf aber radial und axial nur wenig Spiel haben. Die Schenkel werden nach dem Durchstecken gegeneinander aufgebogen (gespreizt). Sie dürfen durch Abschneiden gekürzt werden. Keinesfalls ist aber die Verwendung zu kurzer Splinte gestattet. Deshalb sollte die Länge ungefähr das Doppelte der Bohrungslänge betragen.

=== Lieferant ===  zur Antwort [http[Bolzen-%2C_Stiftverbindungen_und_Sicherungselemente://www_L%C3%B6sungen#Woraus_werden_Bolzen_f.C3.BCr_h.alstertalerC3.de/ AlstertalerB6herwertige_Belastungen_hergestellt_und_welche_Besonderheiten_gibt_es_dabei.de3F|Frage 5]] == Berechnungen == === Berechnung von Bolzen ===

'''d'''= Durchmesser

'''K_A'''= Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung '''F_nenn'''= Stangenkraft

'''σF_{b zulnenn}'''= zulässige BiegespannungStangenkraft

Abhängig von der Mindestzugfestigkeit Rm = K'''σ_{tb zul}*R_mN gilt erfahrungsgemäß: 0,3*R_m bei ruhender, 0,2*R_m bei schwellender und 0,15*R_m bei wechselnder Belastung''' = zulässige Biegespannung

'''k'''Abhängig von der Mindest[[zugfestigkeit]] R_m = EinspannfaktorK_t*R_mN gilt erfahrungsgemäß: 0, abhängig vom Einbaufall (Klammerwerte 3*R_m bei Gleitverbindungen)ruhender, 0,2*R_m bei schwellender und 0,15*R_m bei wechselnder Belastung

'''k''' = 1Einspannfaktor,6 (1,9) für abhängig vom Einbaufall 1 (Bolzen lose in Stange und GabelKlammerwerte bei Gleitverbindungen)

k= 1,1 6 (1,49) für Einbaufall 2 1 (Bolzen mit Übermaßpassung lose in der Stange und Gabel)

k= 1,1 (1,24) für Einbaufall 3 2 (Bolzen mit [[Übermaßpassung ]] in der StangeGabel)

'''F'''k = aus maßgebender Einwirkungskombination ermittelte Stabkraft1,1 (1,2) für Einbaufall 3 (Bolzen mit [[Übermaßpassung]] in der Stange)

'''t_mF'''= Dicke der Mittelachseaus maßgebender Einwirkungskombination ermittelte Stabkraft

'''t_Am'''= Dicke der äußeren LaschenMittelachse

'''s=t_A''' Spiel zwischen Mittel- und Außenlasche= Dicke der äußeren Laschen

'''S_Ms ='''= Teilsicherheitsbeiwert 1,1 (DIN 18800Spiel zwischen Mittel-1)und Außenlasche

'''RS_eM'''= Streckgrenze des Bauteilwerkstoffes unter Berücksichtigung der Erzeugnisdicke Teilsicherheitsbeiwert 1,1 (DIN 18800-1)

'''MR_{b maxe}'''= Größtes Biegemoment[[Streckgrenze]] des Bauteilwerkstoffes unter Berücksichtigung der Erzeugnisdicke

|}

=== Berechnung von = Stiftverbindungen ====

==== Berechnung von = Querstift- Verbindungen =====

'''T_nenn''' = von der Verbindung zu übertragendes NenndrehmomentNenn[[drehmoment]]

'''d''' = Stiftdurchmesser; Erfahrungsgemäß wird für den Entwurf gewählt: d = (0,2 - 0,3) <b>·</b> d_w

'''s''' = Dicke der Nabenwand;Erfahrungsgemäß wird für den Entwurf gewählt: s= (0,25...0,5)* <b>·</b> d_w für [[St]]- und GS- Naben, s= 0,75 * <b>·</b> d_w für GG- Naben

'''p_zul''' = zulässige mittlere Flächenpressung wie zu Gl. (9.4), für Kerbstifte gelten 0,7 -fache Werte

'''&tau; _zul''' = zulässige Schubspannung wie zu Gl. (9.3), für Kerbstifte gelten 0,8 -fache Werte

==== Berechnung von = Steckstift- Verbindungen =====

'''M_bnenn'''= Nennbiegemoment

==== Berechnung von = Längsstift- (Rundkeil-) Verbindungen bzw. Rundkeilverbindungen =====

'''T_nenn''' = von der Verbindung zu übertragendes NenndrehmomentNenn[[drehmoment]]

'''l''' = tragende Stiftlänge, abhängig von der Nabenbreite, üblich l= (1,...,1,5)* <b>·</b> d_w '''p_zul''' = zulässige mittlere Flächenpressung wie zu Gl. (9.4), für Kerbstifte gelten 0,7-fache Werte {| {{Tabelle}} ! '''''zurück zum''''' [[Bolzen-%2C_Stiftverbindungen_und_Sicherungselemente#|Seitenanfang]] ! '''''zurück zu''''' [[Bolzen-%2C_Stiftverbindungen_und_Sicherungselemente#Auslegung|Auslegung]] |} == Übungsaufgabe ==

Ein Zahnkranz mit z = 52 Zähnen, [[Modul]] m = 6 mm, ist mit einem Kranlaufrad (Ø 315 mm) drehfest zu verbinden. Zahnkranzbohrung und Laufradzapfen werden mit einem Fügedurchmesser von 210 mm und der [[Passungen#Übergangspassung|Übergangspassung]] H7/m6 ausgeführt. Nach dem Aufpressen des Zahnkranzes auf das Laufrad wird die Verbindung durch zwei um 180 Grad versetzte Zylinderstifte DIN ISO 2338 – 16 m6 x 35 – St als '''p_zulLängsstifte''' = zulässige mittlere Flächenpressung wie zu Glgegen Verdrehen gesichert. (9Zahnkranz und Laufrad sind aus GS - 52.4), für Kerbstifte gelten 0,7 fache Werte

[[Bolzen-%2C_Stiftverbindungen_und_Sicherungselemente#BolzenAuslegung|BolzenAuslegung]]