Berechnung schraube

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,

ich möchte eine Festigkeitsberechnung durchführen.

Es handelt sich um eine Kraftmessdose (Kraftaufnehmer), in die von unten und oben ein Gestänge mit M24 x 2 eingeschraubt wird. Das untere Gestänge ist an einer Aufnahme unten fest verankert und am oberen Gestänge wird mit max. 30kN angezogen.

Jetzt möchte ich berechnen, ob das Feingewinde M24 x 2 der Belastung von 30kN standhält, oder die max. zulässige Belastung herausfinden.

Ich hab schon in meinen Maschinenelementeunterlagen nachgeschaut, aber da komm ich nicht zurecht, da ich hier nur die Schraubenberechnung habe und mir Angaben fehlen.

Könnt ihr mir weiterhelfen. Wär echt wichtig!!!

Gruß
Markus

#2

Hallo,

Jetzt möchte ich berechnen, ob das Feingewinde M24 x 2 der
Belastung von 30kN standhält, oder die max. zulässige
Belastung herausfinden.

In meinem etwas älteren „Stahlbau- Profile“- Heft ist folgendes angegeben:
Zulässige übertragbare Zugkräfte in Richtung der Schraubenachse.
Schrauben ohne Vorspannung.
M20 Regelgewinde. zul. Kraft bei Werkstoff 5.5; Hauptlast: 36,8 kN, Haupt- und Zusatzlast: 41,7 kN.
Demnach dürfte eine Schraube ohne Feingewinde reichen.
Vllt. nimmst Du 8.8.

Gruß.
Manni

#3

Hallo,

Eine Schaftschraube der kleinsten Festigkeitsklasse 3.6 hat eine
rechnerische Tragfähigkeit von min:

Streckgrenze: ~ 69 KN ( 190 N/mm² )
Mindestzugfestigkeit: ~ 120 KN ( 330 N/mm² )

Für eine Mutter gleicher Festigkeit ergibt sich eine Mindesteinschraubtiefe von 20 mm (0,8*d)*1,25 für Dein M20 X 2
Feingewinde.
Es sollte also alles im grünen Bereich sein im Bezug auf Schraube
/ Mutter.

mfg

nutzlos

#4

Hallo,

danke für deine Antwort.

Mein Hauptproblem ist, dass ich keine Schraube habe, sondern dass meine Kraftmessdose auf beiden Seiten ein Innengewinde M24 x 2 hat, in das die zwei Gestänge, von oben und unten, eingeschraubt werden.

Somit muss ich auf meine 2 Gestänge der Zugprüfmaschine dasselbe Gewinde aufschneiden und es dann in die Kraftmessdose einschrauben.
Da die Zugprüfmaschine schon 30 Jahre alt ist, weiß ich natürlich nicht welches Material es ist (schätze irgendein Stahl…).

Wie kann ich jetzt am besten berechnen, ob mein Gestänge mit Gewinde der Beanspruchung von 30kN standhält?

Ich hoff du kannst mir da weiterhelfen?!

Danke!

Gruß Markus

#5

Hallo,

danke für deine Antwort

Mein Hauptproblem ist, dass ich keine Schraube habe, sondern dass meine Kraftmessdose auf beiden Seiten ein Innengewinde M24 x 2 hat, in das die zwei Gestänge, von oben und unten, eingeschraubt werden.

Somit muss ich auf meine 2 Gestänge der Zugprüfmaschine dasselbe Gewinde aufschneiden und es dann in die Kraftmessdose einschrauben.
Da die Zugprüfmaschine schon 30 Jahre alt ist, weiß ich natürlich nicht welches Material es ist (schätze irgendein Stahl…).

Wie kann ich jetzt am besten berechnen, ob mein Gestänge mit Gewinde der Beanspruchung von 30kN standhält?

Ich hoff du kannst mir da weiterhelfen?!

Danke!

Gruß Markus

#6

Hallo

Ein M24x2 Feingewinde hat ein Kern-ø von 21,84mm. Daraus Kern-Querschnitt = 374,4 mm*2

Spannung = F / A
= 30000N / 374,4 = 80 N/mm*2

Das hält sogar ein guter Aluminium aus.

Die Sicherheitszahlen wegen Kerbwirkung sind für alle Stähle im grünen Bereich. Du dürftest auch die doppelte Last draufgeben.

Gruss

#7

Hallo,

Mein Hauptproblem ist, dass ich keine Schraube habe, sondern
dass meine Kraftmessdose auf beiden Seiten ein Innengewinde
M24 x 2 hat, in das die zwei Gestänge, von oben und unten,
eingeschraubt werden.

Somit muss ich auf meine 2 Gestänge der Zugprüfmaschine
dasselbe Gewinde aufschneiden und es dann in die Kraftmessdose
einschrauben.

Wie tief ist denn das Gewinde in der Kraftmeßdose?

Gruß:
Manni

#8

Hallo,

Hier wäre es bei absoluter Unkenntnis des Gehäusematerials zu leichtsinnig, konkrete Angaben zu machen.
So eine Messdose hat ein Typenschild…nach den Angaben zunächst mal im www. suchen.
Materialprüfungen können Prüflabors z.B. in metallverarbeitenden
Betrieben durchführen.

Bevor wir nun weiter spekulieren, wo hast Du das Teil her ?
Wenn es aus dem " Schrott " eines Betriebes stammt und zudem noch das
Gewinde nicht astrein ist, dann liegt es zu recht in dem Container.
Und ohne Dokumente würde ich kein sicherheitsrelevantes Teil im
Netz kaufen. Reißt etwas Durch Vorschädigung ab, und / oder die
Eichung passt nicht mehr, bist Du selber als Verwender in der Pflicht.
( Bauteile mit voller Funktionalität landen seltenst im Schrott…
Hersteller geben Garantie auf Funktion und Sicherheit…dazu bekommst Du so ein Messzeug neu mit allen nötigen Zubehörteilen )

mfg

nutzlos

#9

22mm

#10

Alles klar danke.

Die Teile sind nicht vom Schrott. Sind nur bissl älter :smile:

Habs aber schon überschlagsweise berechnen können und es hält.

Gruß
Markus

#11

super danke

Gruß markus

#12

Hallo,

22mm

Dann hast Du 1xd als Einschraubtiefe und das reicht.

Gruß:
Manni

1 Like
#13

Hallo,

für meinen Festigkeitsnachweis (mit Skript von Maschinenelemente)
hab ich jetz ausgerechnet, dass ich
für die auftretende Spannung einen Wert von 112 MPa habe.

Um diesen Wert vergleichen zu können muss ich ja die Festigkeitsklasse meines Gewindes wissen. Wenn ich z.B Festigkeitsklasse 8.8 „hätte“, dann wäre die Rechnung wie folgt:

Sigma zulässig = 0,8 x Rp0,2 = 0,8 x 640 MPa = 512 MPa
Der Wert 0,8 ist für Feingewinde, sonst wärs 0,9

D.h. Sigma auftretend Festigkeitsnachweis erfüllt

Wenn Festigkeitsklasse wirklich nur 4.6 wäre, dann

112 MPa Festigkeitsnachweis auch erfüllt

Ich hätte 2 Fragen:

  1. Wie komme ich auf meine Festigkeitsklasse, um die Rechnung formal
    komplett zu haben?
  2. Muss ich irgendwie berücksichtigen, dass meine Gewinde unten „und“
    oben in der Kraftmessdose eingeschraubt sind, das hab ich bis jetzt
    noch nicht einfließen lassen? (Gezogen wird aber nur von oben)
    Wenn ja wie geht das?

Hoff ich hab jetz ned zuviel geschrieben?!

Gruß Markus

#14
  1. Muss ich irgendwie berücksichtigen, dass meine Gewinde
    unten „und“
    oben in der Kraftmessdose eingeschraubt sind, das hab ich
    bis jetzt
    noch nicht einfließen lassen? (Gezogen wird aber nur von
    oben)

Da es um die Befestigung einer Kraftmessdose geht, geht die Last auch über beide Anschlüsse (sonst funktioniert die KMD ja nicht). Maßgeblich ist also der geringer dimensionierte Anschluß. Bei der Dimensionierung einer Vorrichtung zur Messung von Beanspruchungen würde ich aber nicht allzu knapp dimensionieren, da nix ärgerlciher ist als Schäden an der Vorrichtung. Also Nachweis bringen ist o.k., aber ansonsten besser auf gute Montierbarkeit bzw. nach den Normreihen richten.
Martin

#15

Hallo Martin,

ja da hast du recht. Bei meiner Berechnung bin ich auf der sicheren Seite. Der Probenquerschnitt ist nämlich nur 10mm. Da passiert nix.
Die Montierbarkeit passt auch.

Danke

Gruß Markus