==Warum werden Schraubenverbindungen dimensioniert?==
[[Schraubenverbindungen]] werden dimensioniert , weil ein Bruch der Schraube schwerwiegende Folgen haben kann (z.b. Kraftmaschinen), wenn die Verbindung Dicht sein muss <br />(z.b. Druckbehältern) und wenn die Verbindung nicht rutschen darf (z.b. [[Kupplungen]]). Wenn eine gefühlsmäßige Auslegung zu unsicher ist muss dimensioniert werden.
==Vorauslegung der Schraubenverbindung==
[[Bild:TB Vorauslegung.jpg|thumb| 100px| right|Richtwerte zur Vorauslegung]]
Für den Schraubendurchmesser und die Festigkeitsklasse, die für die Auslegung der Schraubenverbindungen erforderlich sind, <br /> werden mit Hilfe einer Tabelle Richtwerte vorgewählt. Es muss beachtet werden, dass die axial (bzw. quer) wirkende <br /> Betriebskraft F<sub> B</sub> auf den nächst höheren Tabellenwert aufgerundet wird.
=Berechnung der Schraubenverbindung=
<br />'''b) vorgespannte verbindung vor dem Festdrehen'''
<br />(Schraube und Bauteil unbelastet!)
<br />'''c) nach dem FedrehenFestdrehen'''
<br />(der sog. Montagezustand hier ist die Schraube belastet durch F<sub> V</sub>)
<br />'''d) nach dem Angreifen der Beriebskraft'''
<br />(der sog. Beriebszustand)
'''Mit dem festdrehen der Schraube werden die Bauteile um f<sub>T</sub> zusammen gedrückt und die Schraube um f<sub>S</sub> verlängert. Dadurch entsteht die Vorspankraft Vorspannkraft F<sub>V</sub> der Schraube und die Klemmkraft F<sub>Kl</sub> der Teile.'''''
'''Das Verhältnis von Langenänderung Längenänderung und Kraft ist die elastische
'''Nachgiebigkeit δ = f / F'''''
===Nachgiebigkeit der Schraube===
===Nachgiebigkeit der verspannten Teile===
Bei den verspannten Teilen muss der Verformungsbereich ermittelt werden, dieser verbreitet sich zur Trennfuge hin. Der Verformungsbereich wird durch einen Ersatzzylinder ersetz, um ihn ermitteln zu können.
==== -im Montagezustand ====
===Statische Betriebskraft als Längskraft===
Die Betriebskraft in Längsrichtung, wird Wird die Schraube durch diese die Betriebskraft auf Zug beansprucht verlängert sie sich zusätzlich um Δfs und die verspannten Teile werden um den gleichen Betrag Δft entspannt. Dadurch vermindert sich die Vorspannkraft F<sub>V</sub> auf eine (Rest-) Klemmkraft (F<sub>KL</sub> = F<sub>V</sub> - F<sub>BT</sub>), das ist der sog. Vorspannkraftverlust.
==== Dynamische Betriebskraft====
Die dynamische Betriebskraft verändert sich zwischen einem oberen Grenzwert F<sub>BO</sub> und einem unteren Grenzwert F<sub>BU</sub>, dadurch . Dadurch wird die Schraube schwankend Belastet. Um sich das vorstellen zu können wird sich eine ruhende Mittelkraft F<sub>m</sub> gedacht um diese pendelt die Ausschlagkraft F<sub>a</sub>. Die Ausschlagkraft F<sub>a</sub> ist von großer Bedeutung für die Dauhaltbarkeit Dauerhaltbarkeit der Schraube. Das Bild c. zeigt die Verhältnisse bei einer wechselnder wechselnden Zug- Druck BeanspruchungDruckbeanspruchung.
====Einfluss der Krafteinleitung in die Verbindung====
Bei Vereinfachungen wird meist angenommen dass die Betriebskraft F<sub>B</sub> durch die äußeren Ebenen eingeleitet wird. Im Normalfall ist das nicht so. Sondern irgendwo innerhalb der verspannten Teile wird sie in die Verbindung eingeleitet. Somit wir wird nur ein Teil des Verspannungsbereiches entlastet. Der Entlastete Bereich ist n*lk.
Der durch FB entlastet entlastete Bereich ist kaum exakt zu berechnen und sehr Berechungsaufwendig. Deshalb wird mit einem Kraft Einleitungsfaktor n gerechnet.Die Betriebskraft sollte möglichst nah an der Trennfuge eingeleitet werden, dadurch . Dadurch kann die Dauerhaltbarkeit der Schraubenverbindung erhöht werden.
====Kraftverhältnisse bei statischer oder dynamischer Querkraft F<sub>Q</sub>====
Von einer Querkraft F<sub>Q</sub>ist dann die Rede, wenn die Betriebskraft (Wirkkraft) senkrecht zur Schraubenachse wirkt.
Bei einer Querbelasteten Schraubenverbindung, sollen die Schrauben ein Verschieben der Teile verhindern. Dafür muss die Querkraft FQ von einer Reibungskraft F<sub>R</sub>aufgenommen werden. Die Reibungskraft F<sub>R</sub> entsteht, durch eine entsprechend hohe Vorspannkraft der Schrauben, zwischen den Berührungsflächen der verspannten Teile. Die Reibungskraft muss F<sub>R</sub> > F<sub>Q</sub> sein, somit werden damit die Schrauben dann nur noch statisch auf Zug beanspruchtwerden.
=== Setzverhalten ===
Zur Montage einer Schraubenverbindung wird eine Montageverspannkraft F<sub>VM</sub> über den Schraubenkopf (bzw. die Mutter) in die Verbindung eingeleitet.
Während Bereits während der Montage gleichen sich die Berührungsflächen schon einander an. Nach der Montage kommt es zu einer plastischen Verformung der zusammengepressten Verschraubungselemente. Hierbei spricht man von einem Setzen der Schraubenverbindung. Dieses Setzen der Verbindung führt zu einem Vorspannkraftverlust F<sub>Z</sub>. Ist der Vorspannkraftverlust F<sub>Z</sub> so groß das die (Rest-) Klemmkraft = 0 ist, dann würden die Teile lose aufeinander liegen , d.h. die Verbindung wäre locker.
Deshalb muss eine entsprechend hohe Montageverspannkraft F<sub>VM</sub> gewählt werden um eine geforderte Klemmkraft zu gewährleisten.
=== Dauerhaltbarkeit, dynamische Sicherheit ===
Im Maschinenbau treten meistens dynamische Belastungen auf. Dabei Die Schraube wird die Schraube durch die Betriebskraft schwingend belastet, dadurch . Dadurch wird ihr ihre Haltbarkeit deutlich herabgesetzt. Die durch die dynamische Belastung gegebenen Ausschlagskraft F<sub>a</sub> führt zu einer Ausschlagspannung σ<sub>a</sub>. Durch die Ausschlagspannung σ<sub>a</sub> und eine gegebene Ausschlagfestigkeit σ<sub>A</sub> kann die dynamische Sicherheit einer Schraube überprüft werden. Das Verhältnis zwischen Ausschlagfestigkeit und Ausschlagspannung ist gleich die dynamische Sicherheit, die erforderliche Sicherheit beträgt 1,2.
