Schraubenverbindungen: Unterschied zwischen den Versionen
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*Steigungswinkel | *Steigungswinkel | ||
*Teilung = Steigung geteilt durch die Gangzahl | *Teilung = Steigung geteilt durch die Gangzahl | ||
Version vom 26. Februar 2006, 22:33 Uhr
Hallo !!!
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Inhaltsverzeichnis
Allgemeines
Begriffserklärung
Eine Schraubenverbindung ist eine lösbare Verbindung von zwei oder mehreren Teilen durch eine oder mehrere Schrauben.Die Schrauben sind dabei so zu bemessen, dass das entstandene Verbundteil die ihm zugedachte Funktion erfüllt und den auftretenden ruhenden oder wechselnden Betriebskräften standhält.
Aufbau und Funktion
Die Schraubenverbindung beruht auf der Paarung von Schraube bzw. Gewindeschtift mit Außengewinde und Bauteil mit Innengewinde (meist Mutter). Bei der Verdrehung von Schraube zu Mutter erfolgt ein Gleiten der Gewindeflanken der Schraube auf den Gewindeflanken der Mutter und damit eine Längstbewegung.Formschluss wird im Gewinde erzielt.
Die wichtigsten Funktionen der Verbindung sind: Vorspannung, Bewegung, Kraftübersetzung, Verschlussfunktion, Dichtfunktion, Hubeinstellung (Stellschraube), sowie Längenmessung (Mikrometerschraube).
Vorteile / Nachteile
Vorteile:
- lösbar
- Einfache Montage und Demontage
- wiederverwendbar
- hohe Temperaturbeständigkeit
- Verbinden unterschiedlicher Werkstoffarten
- unterschiedliche Vorspannkräfte möglich
- verschiedene Gewindearten und Festigkeitsklassen
Nachteile:
- Korrosionanfälligkeit
- Vibrationsenfindlichkeit
- Aufwändige Vorberitung der Verbindung(Bohren,Senken,Gewindeschneiden)
- nicht wirtschaftlich im Vergleich zu Kleb-,Schweiß-,Nietverbindung
- Schwächunng der Bauteile durch Bohrungen
- nicht geeignet für schwerereichbare Verbindungsstellen
- Vorspankraftverlust durch Setzten
- nichkontroliertes Anziehen führt zu plastischen Verformungen
Bauarten und Nutzung
Je nach Nutzung der Schraubenfunktion unterscheidet man:
-Befestigungsschrauben für die Herstellung von Spannverbindungen(Verspannen von zwei Bauteilen)
-Bewegungsschrauben zum Umwandeln von Drehbewegung in Längsbewegung (Schraubstock,Schraubzwingen, Leitspindel einer Drehmaschine)
-Dichtungsschrauben zum Verschließen von Einfüll- und Auslauflöffnungen(Getrieben, Ölwannen)
Herstellung und Beschaffung
Schrauben werden spanend durch Drehen, Fräsen, Schleifen oder spanlos durch Pressen, Stauchen, Eindrücken und Rollen hergestellt. Die Art der Herstellung ist Abhängig von Werkstoff, Genauigkeit, Gewindeform, Festigkeit und Stückzahl.
Aufbauelemente der Verbindung
Gewinde und Gewindearten
Das Gewinde ist eine profilierte Einkerbung, die längs einer um einen Zylinder gewundenen Schraubenlinien verläuft.Die Schraubenlinie kann rechts-oder linksgängig herrgestellt werden. Dadurch unterscheiden wir Rechts-und Linksgewinde.
Gewindekenngrößen sind:
- Nenndurchmesser = Aussendurchmesser
- Kerndurchmesser
- Flankendurchmesser - theoretisches Maß,das in der Mitte zwischen Nenndurchmesser und Kerndurchmesser liegt
- Steigung - zuruckgelegte Weg bei einer Umdrehung oder der Abstand zwischen zwei Gwindespitzen
- Steigungswinkel
- Teilung = Steigung geteilt durch die Gangzahl
- Flankenform
Schrauben und Muttern
Scheiben und Sicherungselemente
Kräfte und Momente
tanΦ = Ph / d2 * π
Vorspannkraft
Als Vorspannkraft bezeichnet man die in einer Schraube auftretende Spannungs- oder Zugkraft, die durch Streckung der Schraube entsteht, wenn Verschraubungselemente (z.B. zwei Stahlplatten) durch Drehen der Mutter angezogen werden. Zwischen der Verschraubungselementen ensteht eine gleich große Druckkraft. Dadurch längt sich die Schraube und die Verschraubungselemente werden zusammengepresst. 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.
Anziehdrehmoment
Setzen
Die Rauheit an den Oberflächen der Verschraubungselemente werden gröstenteils schon während des Anziehens durch die Reibung entfernt. Nach der Montage kommt es zu einer plastischen Verfohrmung der zusammengepressten Verschraubungselemente, da sich die Auflagepunkte (Kopf und Mutter)aneinander angleichen. Hierbei spricht man von einem Setzen der Schraubenverbindung. Je mehr Trennfugen eine Schraubenverbindung hat, desto größer ist der Setzbetrag.Auserdem ist die umgebungstemperatur zu berücksichtigen. je höher die Montagetemperatur(z.B. die Erwärmung der Schraubenverbindung), desto größer ist der Setzbetrag.
Betriebskraft
Haltbarkeit
Berechnung
