Hallo, habe mal eine Frage.
Wie führt man ein Dauerfestigkeitsnachweis durch??
Ich habe eine Getriebewelle mit Riemenscheibe. Es wird mit 2 Gleitlagern gelagert.
Es geht nicht um rechnen. Angenommen jemand gibt euch das Teil, und ihr müsstet jetzt Festigkeitsnachweis durchführen. Wie würdet ihr vorgehen, was würdet ihr sagen??
Wo wird es am meisten beansprucht? Da treten ja noch Spannungen auf, welche sind dies und warum?? Es sind keine Daten gegeben.
LG
Hallo, du hast im Wesentlichen 2 Belastungen:
Das Biegemoment, das sich durch die Spannung des Riemens ergibt. Kritischer Punkt ist hier die Mitte der Welle zwischen den beiden Lagern.
Die Torsionsspannung durch das Antriebsmoment (an welcher Stelle der Welle diese das Maximum erreicht ist für die Berechnung irrelevant).
Die Vorgehensweise wäre hier also Folgende:
-Biegemoment bestimmen, daraus die Biegespannung berechnen, dann zulässige Biegespannung bestimmen und vergleichen
-Torsionsmoment bestimmen (wenn dies nicht irgendwie gegeben bzw. errechenbar ist nimmt man das Antriebsmoment, das wäre dann der Fall wenn die Welle still steht und der Antrieb eingeschaltet wird ->maximal mögliche Belastung) und mit der zulässigen Torsionsspannung vergleichen.
Sind die zulässigen Spannungen größer als auftretenden, hält die Welle, ansonsten bricht sie.
Man könnte an den Lagerstellen auch noch die Scherspannungen betrachten, diese sind jedoch erfahrungsgemäß vergleichsweise sehr gering und daher zu vernachlässigen (falls nicht explizit gefordert).
Grüße Ruben
- Das Biegemoment, das sich durch die Spannung des Riemens
ergibt. Kritischer Punkt ist hier die Mitte der Welle zwischen
den beiden Lagern.
Hallo nochmal, ich muss mich hier korrigieren, der kritische Punkt ist nicht die Mitte der Welle zwischen den beiden Lagern, sondern der Austrittspunkt der Welle aus dem der Riemenscheibe am nächsten liegenden Lager! Der Einspannung wenn du so willst.
Hallo, du hast im Wesentlichen 2 Belastungen:
Das Biegemoment, das sich durch die Spannung des Riemens
ergibt. Kritischer Punkt ist hier die Mitte der Welle zwischen
den beiden Lagern.Die Torsionsspannung durch das Antriebsmoment (an welcher
Stelle der Welle diese das Maximum erreicht ist für die
Berechnung irrelevant).Die Vorgehensweise wäre hier also Folgende:
-Biegemoment bestimmen, daraus die Biegespannung berechnen,
dann zulässige Biegespannung bestimmen und vergleichen-Torsionsmoment bestimmen (wenn dies nicht irgendwie gegeben
bzw. errechenbar ist nimmt man das Antriebsmoment, das wäre
dann der Fall wenn die Welle still steht und der Antrieb
eingeschaltet wird ->maximal mögliche Belastung) und mit der
zulässigen Torsionsspannung vergleichen.
Hallo,
Man darf Biege- und Torsionsbelastung nicht getrennt bewerten, sondern muß die resultierende Spannung - eine Vergleichsspannung - ermitteln (s.u).
Sind die zulässigen Spannungen größer als auftretenden, hält
die Welle, ansonsten bricht sie.
Das ist sehr wahr! Bloß, was ist die zulässige Spannung? Die hier beschriebene Welle unterliegt einer Wechselbeanspruchung (1 Lastwechsel pro Umdrehung), d.h. die Haltbarkeit des Materials ermüdet im Laufe der Wechselbeanspruchung und bricht, wenn die zul. Wecheslspannung überschritten wird (analog: wenn man einen Draht mehrmals an der gleichen Stelle umbiegt, bricht er nach mehreren Biegungen ab). Die Verhältnisse sind der Wöhlerkurve zu entnehmen, wonach die Spannung (bei der das Material noch nicht bricht) mit zunehmender Zahl der Lastspiele abnimmt und ab ca 10^7 Lastspielen konstant bleibt. Bauteile die einer dynamischen Belastung unterliegen werden so dimensioniert, wobei das Problem die Ermittlung der zul. Wechselspannung ist. Für gängige Wekstoffe gibt es Werte.
Am besten kuckst Du:
http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php/Festigkeit…
Wolfgang D.
Hallo,
hast Du auch die Kerbwirkungen, Stoßfaktoren usw. berücksichtigt?
Um detaillierte Aussagen über dieses Getriebe treffen zu können, sollte der Anwendungszweck klar sein.
Hängt an der Welle ein Kompressor (und dann was für einer), eine Winde?
Nicht so einfach das Ganze.
Gruß Kapok
Hallo,
entscheidend beim Dauerfestigkeitsnachweis (im Gegesatz zum statischen Festigkeitsnachweis) ist hier die zeitliche Veränderung der Spannungen (also Wechselbeanspruchung bei umlaufender Biegung und z.B. eine schwellende Beanspruchung bei einem veränderlichen Torsionsmoment). Die ertragbare Beanspruchung ist dann wesentlich geringer als bei statischer Beanspruchung (Streckgrenze), ganz grob ungefähr halb so gross (hängt von sehr vielen Faktoren ab)
Wenn Du etwas tiefer einsteigen willst in das Thema empfehle ich die FKM-Richtlinie „Festigkeitsnachweis“, ansonsten Roloff/Mattheck.
Gruß
Martin
Danke für die Antworten…
Wann habe ich immer dynamische und wann statische Beanspruchung?
Woran kann ich erkennen, ob das eine dynamische oder eine statische Beanspruchung ist? Dementsprechend muss ich ja dann alpha k oder beta k einsetzen… wenn ich die maximale Biege- und Torsionspannung ausrechnen will… dann daraus die Vergleichsspannung…
Wann ist welche Spannung null und warum??? Was hat konstantes Biegemoment und Torsionsmoment zu bedeuten??
Danke für die Antworten…
Wann habe ich immer dynamische und wann statische Beanspruchung?
Woran kann ich erkennen, ob das eine dynamische oder eine statische Beanspruchung ist? Dementsprechend muss ich ja dann alpha k oder beta k einsetzen… wenn ich die maximale Biege- und Torsionspannung ausrechnen will… dann daraus die Vergleichsspannung…
Wann ist welche Spannung null und warum??? Was hat konstantes Biegemoment und Torsionsmoment zu bedeuten??