Hallo Robert,
ist ne ziemlich umfangreiche Frage, da du im Prinzip nach einer kompletten Erläuterung der VDI 2230 fragst. Vorab: Besorge dir am besten die VDI 2230 bzw. den Roloff-Matek (Formelsammlung). Ich versuche mal, die einzelnen Schritte grob aus dem Gedächtnis heraus zusammenzufassen:
# Ermittlung der Betriebsverhältnisse (Betriebskräfte längs & quer zur Schraubenachse) und Mindestklemmkraft
Ich gehe davon aus, dass du entlang der Schraubenachse keine Kräfte erwartest. Bleiben also die Querkräfte. Die bekommst du, indem du dein Moment durch den Hebelarm teilst, das wäre dann die Umfangskraft. Diese Umfangskraft teilst du durch deine Schraubenanzahl. Das gibt die Betriebsquerkraft pro Schraube. Diese teilst du noch durch deinen Reibungsfaktor an den Kontaktflächen der Bauteile, dann erhältst du die Klemmkraft, die du mindestens immer brauchst, um das Moment zu übertragen. Darauf solltest du noch eine ausreichende Sicherheit einrechnen.
# Mit diesen Daten kannst du anhand von Tabellen (siehe VDI 2230 oder Roloff-Matek) eine Vorauswahl der Schraubenfestigkeit und -größe treffen
# Nach Hauptdimensionsierungsformel die Montagevorspannkraft berechnen, überprüfen, ob diese kleiner ist, als der Tabellenwert in deiner Schraubentabelle
Dazu werden die Schraubensteifigkeiten, Krafteinleitungsfaktor, das daraus resultierende Kraftverhältnis und natürlich der Vorspannkraftverlust infolge des Setzverhaltens benötigt (Formeln & Tabellen dazu findest du in der VDI 2230 bzw. im Roloff-Matek). Wenn du keine Betriebskraft in Schraubenachsrichtung erwartest, dann fällt ein kleiner Teil der Formel flach und es wird einfacher.
# Dynamische Festigkeit (Ausschlagspannungen) dürften sich erübrigt haben, sofern du keine Betriebskräfte in Schraubenachsrichtung erwartest
# Flächenpressung unter dem Schraubenkopf errechnen, diese muss kleiner sein, als die für den Bauteilwerkstoff geltende Grenzflächenpressung pzul.
Dazu nimmst du den Tabellenwert für FSP, teilst diesen durch 0,9. Der Grund dafür: Die Tabellenwerte gelten für 90% Ausnutzung der Streckgrenze des Schraubenwerkstoffs. Das Ergebnis teilst du durch die Auflagefläche, dann hast du dein pmax. Ist gültig für das elastische Anziehen.
# Einschraubrichtlinien überprüfen (Mindesteinschraublängen...)
# Anzugsmoment berechnen, muss ebenfalls kleiner sein, als der als zulässig angegebene Tabellenwert in deiner Schraubentabelle
# Wünsche gutes Gelingen
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Gruß
Markus
[Diese Nachricht wurde von Markus_30 am 05. Mai. 2011 editiert.]
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