Der E-Modul von Edelstahl und der von Schraubenstahl sind doch eigentlich gleich.
Demnach ändert sich bei ansonsten gleicher Geometrie auch nichts am verspannten System und damit am Verspannungsfaktor.
Wenn jetzt noch die Betriebskräfte und die erforderliche Klemmkraft der Anwendung unverändert sind, dann bleibt das ganze schöne Verspannungsdiagramm unverändert.
Damit bleibt die erforderliche Montagekraft ebenfalls unverändert. Da sich das Anzugsmoment (Vorspanndrehmoment) zu
T=FM*[d2/2*tan(alfa+Ro') + µ*rk]
berechnet, kann sich eine Änderung nur aufgrund des unterschiedlichen Gewindereibmomentes der neuen Werkstoffpaarung ergeben. Ich glaube aber nicht, dass dieser Unterschied signifikant ist.
Also muss das Anzugsmoment (Vorspanndrehmoment) zur Erzielung derselben Funktion bei gleicher Geometrie unverändert bleiben.
Ich denke daher, dass hier die falsche Frage gestellt wurde.
Die richtige Frage wäre die nach der erforderlichen Mutternhöhe/Einschraubtiefe gewesen. Dazu muss die Vergleichsspannung im Muttergewinde ermittelt werden.
Als Beispiel die Schubspannung:
Tau=F/A, A=Pi*d*5/6*P*m/p
(5/6*P ist etwa die Höhe eines Gewindegangs bei d, mit m= Mutternhöhe und p=Steigung gibt m/p die Anzahl der tragenden Gewindegänge an)
Analog die Biegespannung:
Biegemoment: Mb=F*(d-d2)/2
Widerstandsmoment: W=1/6*pi*d*m/p*(5/6*p)²
Biegespannung: Sig_b=Mb/W
Bei metrischem Gewinde kommt dann noch eine Druckspannung aus der radial wirkenden Kraftkomponente aufgrund des Spitzenwinkels hinzu. Die schaffen Sie nach dieser Vorarbeit alleine.
Damit kann die Vergleichsspannung nach der Gestaltänderungsenergiehypothese aufgestellt werden mit der Mutternhöhe m als Variable. Da diese Vergleichsspannung kleiner als der Grenzwert von 0,9*Rp0,2 ihres Edelstahles sein muss, lässt sich daraus die minimal erforderliche Mutternhöhe/ Einschraubtiefe berechnen.
Kleine Anmerkung: Natürlich ist der Ansatz linearer Spannungsverteilung über der Mutternhöhe vereinfachend, aber Sie dürfen gerne hier noch Verteilungsfaktoren ansetzen. Für die allermeisten Anwendungen reicht aber so ein einfacher Rechenansatz aus.
------------------
----------------
"Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist." (Stanislaw Jerzy Lec)
Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP