Bei Muttern ist das kennzeichnende Merkmal die Abstreiffestigkeit. Ich habe bei einer Mutter (M39x1.5, Gütekl.6?, Höhe 19.5 mm, 11 tragende Gänge)einen Zugversuch durchgeführt und festgestellt, daß bei einer Kraft von ca. 210 kN das Gewinde abgestreift wird. Mit diesen Werten kam ich rechnerisch auf eine Zugfestigkeit des Mutternmaterials von ca. 200 N/mm2, was weit unter der Festigkeit von 600 N/mm2 der Gütekl.6 wäre. Eine Härteprüfung nach Brinell stellte jedoch eine Festigkeit von 640 N/mm2 fest. Wer kann mir den richtigen Rechengang zeigen.
mfg
Bert
Hallo, viele Grüße !
Als Maschinenbaustudent, der morgen seine Prüfung im Fach Maschinenelemente schreiben wird, versuche ich Dir weiterzuhelfen.
Die zum Abscheren des Gewindes notwendige Schubspannung t (tau) liegt ca. bei 0,6Rm. Bei deiner Mutter (Gk6) heisst das 0,6*600N/mm²=360N/mm².
Die Scherfläche ist mittlerer Umfang * wirksame Mutterhöhe: A=Pi*38mm*(0,4*39mm)=1860mm²
mit Reduktion um 25% durch plastische Verformung und 10% durch Reibungseinflüsse beim Anziehen (nach Dubbel): A=1260mm².
Daraus folgt: Fmax =t*A=360N/mm² *1260mm²=450kN
Das klingt logisch, wenn man bedenkt, dass Schraubenverbindungen nach der Schraube dimensioniert werden. Genormte Muttern sollten die Maximalkraft der Schrauben wohl aushalten! Bei der zugehörigen Schraubengüteklasse 6,8 und 90%iger Ausnutzung der Streckgrenze sowie einem Spannungsquerschnitt von 970mm² sind das 420kN.
Das liegt erwartungsgemäß unter der maximalen Mutterbelastung.
Ich hoffe, ich konnte Dir helfen.
Tschüss, Thomas.
Hallo Thomas!
Leider bin ich noch nicht ganz überzeugt, denn nach deiner Berechnung müßte die Mutter eine Belastung von ca. 42 Tonnen auf Druck aushalten. Nach meinem Versuch mit einer Hydraulikpresse sind es aber nur knapp die Hälfte. Bei diesem Versuch habe ich die Mutter auf ein Bolzengewinde (Rm=1000N/mm2) aufgeschraubt und mit der Presse auf die Mutter gedrückt.
Bei der Berechnung habe ich für die Scherfläche den mittleren Durchm. mit der Flankenüberdeckung und Pi multipliziert und durch die Anzahl der tragenden Gänge(i) dividiert:frowning:d2*Pi*H1)/i. (Stimmt nicht ganz mit Deiner Berechnungsmethode überein)
Weiters müßten bei meinem Druckversuch die Reibungseinflüsse(keine Drehbewegung!)wegfallen.
Ich hoffe Ihr könnt mir wieder etwas weiterhelfen!! Danke
mfg
Bert
Viel Glück bei ME
Bis denn dann,
Felix,
ebenfalls Maschinebau-Student, der Maschinenelemente schon bestanden hat !
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Ich hoffe ich habe Deine Frage richtig verstanden:
Die rechnerische Festigkeit der Mutter liegt wohl mit Sicherheit bei 600N/mm².
Das Problem bei dem Zugversuch ist, dass Du das Gewinde der Schraube mitbelastest - Hat die Schraube eine geringere Festigkeit?
Wenn Du nur das Material der Mutter einem Zugversuch unterstellst, wirst Du merken, dass dann auch die rechnerische Zugfestigkeit erreicht wird.
Falls die Schraube die gleiche Festigkeit hat, hast Du die Fläche des Gewindes richtig berechnet?