Verhältnis Gewindelänge zu max. Drehmoment

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,

ich habe ein defektes Gewinde durch Flüssigmetall rekonstruiert. (Einsatz von helicoils etc. an dieser Stelle nicht möglich)

Die Schraube (M6) in dem Gewinde hält einen Deckel und soll im Original mit 12 Nm angezogen werden. bei ca. 6,5 Nm reißt das neue Gewinde aus.

Die original Schraube steckt mit ca. 1 cm in dem Gewinde.

FRAGE:
(Wie) lässt sich der Zusammenhang zwischen Gewindelänge und max. möglichem Drehmoment berechnen?
Wenn ich eine um 1 cm längere Schraube verwende, somit das „tragende“ Gewinde verdopple, wieviel mehr Drehmoment kann ich anlegen?

Falls zu der Berechnung relevant - das ausgehärtete Flüssigmetall hat eine Dichte von ca. 1,8 und eine Zugscherfestigkeit von 25 N/mm²

#2

Hallo Namenloser

Die original Schraube steckt mit ca. 1 cm in dem Gewinde.

FRAGE:
Wenn ich eine um 1 cm längere Schraube verwende, somit das „tragende“ Gewinde verdopple, wieviel mehr Drehmoment kann ich anlegen?

Wenn das Verdoppeln der Schraubenlänge möglich ist, müsstest Du doch mit der Schraube in einen Bereich kommen, wo das Original-Gewinde noch nicht beschädigt ist - oder?

Dann erübrigt sich doch Deine Frage?

Und wenn Du das Gewinde um 15mm verlängerst und darauf achtest, eine Schraube mit einer Festigkeitsklasse von mindestens 8.8 zu verwenden, dürftest Du aus dem Schneider sein.

Festigkeitsklassen:
http://www.schraubenlexikon.de/td3-werkstoffe-stahl…
Abschnitt 3,2 Tabelle 17
Abschnitt 3.4.1 Tabelle 19.

2. Möglichkeit:
Das Gewinde ausbohren auf den nächstgrößeren Gewindedurchmesser und eine Schraube der maximal möglichen Länge verwenden

Ich hoffe, das hilft Dir!

Gruß merimies

#3

Hallo Grusslos

Um die Tragfähigkeit eines Gewindes bei einer 8.8 Schraube zu gewährleisten brauchst Du eine theoretische Einschraubtiefe von mindestens 80% wenn das Gegenmaterial Schraubengüte hat, das ist die sogenannte Mutternhöhe. Da musst Du die Fase an der Schraube und das angesenkte Gewindeloch ebenfalls dazurechnen. Wenn ich Dich richtig verstanden habe reißt bei Dir aber das rekonstruierte Gewinde aus dem Gewindeloch immer wieder aus. Um es abzukürzen
In der klassischen Reparatur von Getriebegehäusen etc wo ein Problem wie Deines zum täglichen Ärger gehört klebt man entweder einen kompletten Bolzen ein, oder man schneidet das Gewinde in die Tiefe nach oder schneidet es grösser neu und setzt einen „Stufenbolzen“. Das heißt eingeschraubt mit M8 heraus schaut ein M6. Das Problem bei all diesen Kaltmetall Epoxi und sonstigen Reparaurvarianten wie Du es versucht hast ist, dass diese Materialien die Bewegung (Reibung) der Schraube beim anziehen nicht vertragen und zerbröseln. Wenn Du einen Bolzen einklebst hast Du eine statische Last und Du verlagerst das Problem der Bewegungsreibung auf den Bolzen und die Mutter.
Klugscheißmodus aus.
Schönen Sonntag noch allerseits

LG Lois

#4

Wenn ich eine um 1 cm längere Schraube verwende, somit das
„tragende“ Gewinde verdopple, wieviel mehr Drehmoment kann ich
anlegen?

Gar nicht mehr.

Das, was die „Mutternhöhe“ -die etwa dem Gewindedurchmesser entspricht - nicht hält, hält auch ein längeres Gewinde nicht.

#5

Hallo odo01,
das gilt nur bei gleicher WerkstoffGüte ( siehe Beitrag hierunter ).
In diesem Fall dürfte der Kleber wesentlich vom GrundMaterial abweichen.
Freundliche Grüße
Thomas

#6

Erstmal Danke für die Antworten. Auch der „Klugscheißmodus“ hat mir geholfen, die Sache etwas besser zu verstehen.

Die Problematik ist Folgende:
Das original Gewinde ist nicht überdreht, sondern zu 3/4 seitlich abgerissen. Es ist also ein großer Teil des Gehäuses (richtig erkannt, es handelt sich um einen Motorblock) abgesprengt.

Daher ist es relativ schwierig, einfach nur das Loch aufzubohren und einen Bolzen oder ein anderes Gewinde einzubringen.

In der Tiefe erreicht man auch kein original Guss, in den man bohren könnte.

@Lois: Interessanter Hinweis, dass das Gewinde eher an der Reibung scheitert und zerbröselt. Sollte da eine Schmierung hilfreich sein?

Viele Grüße,
Mathias

#7

Hallo Meder

Um sich der Sache näher anzunehmen wäre wichtig

Daten des Motorblockes:
-Hersteller und Motortyp
-Material (Alu, Grauguss, Mangnesiumlegierung)
-wenn irgendmöglich Fotos von mehreren Seiten
-Reparaturziel: Funktion für Betrieb oder Originalzustand zB f. Oldtimer

kannst mir auch ein mail schreiben weil ich nicht immer reinschau

LG Lois