Axiale schraubkraft in Drehmoment umrechnen

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo, kann mir jemand weiterhelfen bei der Berechnung des Drehmoments (Anzugmoments) einer Schraube?
Und zwar wurde bei einem Versuch eine Schraubverbindung mit einer Schraube Stahl verzinkt M6 Einschraubtiefe 8mm und einer Distanzhülse aus PA6.6 axial belastet. Die axiale Kraft konnte bis 3000N erhöht werden, bis schließlich ein Bruch eintrat.
Nun meine Frage: Wie berechne ich den daraus resultierenden Anzugsmoment, wo ich bei einem Drehmoment Schlüssel einstellen muss?

Vielen Dank für eure Antworten.

#2

Hallo Kollektorius,

ich habe leider noch nicht wirklich verstanden was du machen willst.
Wozu soll denn die Schraubverbindung dienen?
Was möchtest du denn zusammen schrauben?
Welchen Innen und Außendurchmesser hat die Hülse?

Ich kann dir schon ausrechnen wieviel Drehmoment 3000 N Verspannkraft entspricht. Das wird dir nur nicht viel nutzen befürchte ich.

#3

Hallo Ignatz, es sollen zwei Bleche mit einer Distanzhülse aus Kunststoff verschraubt werden, und sollte wissen wie stark ich die Schraube anziehen kann, bis das Gewinde ausbricht. Also die Einstellung des Drehmoment Schlüssels.
Vielen Dank schon mal für deine Antwort.
Grüße Axel

#4

Hallo Kollektorius,
leider kann ich hier nicht helfen. Das ist mir zu hoch.
MfG
Wilfried Jahn

#5

Hallo Axel,

ahje ich wollte das heute auf Arbeit eigentlich mal in meine Bücher schauen. Hab ich leider total vergessen, da ich mal wieder ordentlich Streß zum Freitag hatte.

Es gibt etliche Formeln zum Berechnen vom Drehmoment, die habe ich leider nicht im Kopf.

Wenn Du bis Montag warten kannst, rechne ich es noch genau.

Ich kanns aber schon mal überschlagen, das bekomme ich zusammen mit dem Internet schon hin:

Laut Faustformel erreichst Du mit einer M6 Schraube schon bei etwa 2,5 Nm (gute Schmierung vorausgesetzt) eine Kraft von 3000 N.
Jetzt weiß ich nicht, wieviel Reserve Du einbauen möchtest und was passiert wenn du die beiden Bleche nicht fest genug aufeinander schraubst.

Ich würde an Deine Stelle maximal 1,5 Nm beim Drehmomentschlüssel einstellen.

Ich habe (weil ich kein Buch da habe)
http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php/Dimensioni…
genutzt.

Ich hoffe ich konnte Dir ein wenig weiter helfen.

Wenn Du noch eine genaue Berechnung brauchst, dann sag bitte bescheid. Dann werde ich Freitag auf Arbeit kurz nachsehen und dir das rechnen.

Um eine wirklich gute Berechnung durchführen zu können muss ich aber wirklich ALLES wissen.

Also sowas wie:
Wozu dient das Ganze.
Welche genauen Abmessungen hat die Hülse (Außendurchmesser, Innendurchmesser, Länge)
Gibt es Zusatzbelastung wärend des „Betriebes“
Steckst du die Schraube durch ein Blech durch und im andern Blech ist ein Innengewinde oder wie sieht das genau aus?
Welcher „Mutternwerkstoff“.

Und was noch wichtig sein könnte.

MfG
Karsten

#6

Hallo,

da habe keine Erfahrungen. Mehr als in den eingängigen Konstruktionshandbüchern steht, weiß ich auch nicht.

Gruß
Klaus

#7

Hallo Kollektorius,

sofern ich Dich richtig verstehe, verbirgt sich hinter Deiner Frage eine Schraubenauslegung. Komisch erscheint mir, dass eine Kunststoffhülse axial belastet werden soll. Wurde das Kriechen von Kunststoffen berücksichtigt?

Mit den momentan vorhandenen Daten könntest Du nur das maximal zulässige Drehmoment ermitteln. Es fehlen jedoch Angaben zur Ermittlung des minimal notwendigen Anzugsdrehmoments.

Wenn es um eine „normale Schraubenauslegung“ wie im allgemeinen Maschinenbaustudium geht, dann findest Du die Informationen über die klassiche Maschinenelemente. Hier kann ich Dir heute jedoch konkret nicht weiterhelfen, da meine Unterlagen zur Vorlesung Maschinenelemente und auch das Buch „Maschinenelemente“ von Roloff/Matek bei mir in der Arbeit sind.

Sofern Du die Auslegung für irgendeine konkrete Anwendung (z.B. in der Luftfahrt) durchführst, solltest Du klären, ob es spezifische Richtlinien, (Haus-)Normen oder Vorschriften für die Schraubenauslegung, etc. gibt, die anzuwenden sind.

Beispielsweise kann ich Dir auf die Schnelle nicht sagen, worin sich beispielsweise die „Schraubenberechnung nach VDI 2230 (10/2001)“ und die Auslegung gemäß der von mir besuchten Vorlesung aus dem Jahre 1995 unterscheiden.

Mit den Stichworten ‚Schraubenauslegung‘ + ‚Skritp‘ findet man mit der weltbekannten Suchmaschine recht zügig gute Antworten. Und auch über die Buchsuche dieser Suchmaschine findet man beispielsweise das Buch: Maschinenelemente: Gestaltung, Berechnung, Anwendung - von Horst Haberhauer,Ferdinand Bodenstein.

Letztendlich geht es Dir wahrscheinlich um den
Anziehfaktor, der die Streuung der erzielbaren Montagevorspannkraft aufgrund der verschiedenen Anziehverfahren berücksichtigt. (Seite 191 in Haberhauer/Bodenstein).

Sofern ich mich recht erinnere, berechnet man zunächst die Minimalkraft, die notwendig ist, um das gesamte System zusammenzuhalten. Damit wurde eine Schraube ausgewählt und erst in einem weiteren Schritt wurde geprüft, ob alle Bauteile die maximal auftretende Kraft aushalten.

Hoffe Dir zumindest ansatzweise weitergeholfen zu haben…

Grüße
-SMT-