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Autor Thema:   Anzugsmoment von Stahlschrauben in Aluminium (37102 mal gelesen)
GWS
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Konstrukteur Medizintechnik



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erstellt am: 24. Jan. 2012 15:47    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Ich suche Informationen, mit welchem Anzugsmoment ich VA-Schrauben in ein Aluminiumgewinde schrauben darf.

Ich soll für eine Baugruppe Anzugmomente für Schrauben (von M2 - M6) angeben, mir der sie der Monteur anzuziehen hat. Es geht nicht so sehr um irgendwelche sicherheitsrelevanten Klemmkräfte, sondern mehr darum, dass der gute Mann die Gewinde weder überdreht, noch so lose anschraubt, dass die Schrauben wieder von alleine herausfallen.

Der erste Fall ist der kritischere, vor allem wenn Leute von Mähdrescher-Bau bei uns anfangen, Medizintechnik zusammen zu schrauben.

Die mir verfügbaren Formeln beziehen sich hauptsächlich auf die Streckgrenze der Schraube und gehen wohl davon aus, dass das Gewinde der Gegenstelle das aushält, was bei Aluminium (Ein Wald und Wiesen-Aluminium AlMgSi0,5 angenommen) wohl nicht der Fall ist. Ich glaube auch nicht, dass ich die Rechnung so modifizieren darf, dass ich mit einer Aluminiumschraube rechne, oder?

Kann mir jemand mit geeigneten Formeln und / oder Literaturtipps zum Thema weiterhelfen?

Grüße Günter

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Wyndorps
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...

erstellt am: 24. Jan. 2012 17:40    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Günter,

analog dem hier beschriebenen Ansatz könnte man Vergleichsspannung im Muttern- und im Schraubengewinde formal abhängig von der Schraubenkraft aufstellen und diese dann dem jeweils max. zulässigen Werkstoffwert gleichsetzten. Die Auflösung beider Gleichungen nach der Schraubenkraft liefert die jeweils höchst zulässige Schraubenkraft für die Gewindeseite. Als Mutternhöhe wird dabei die gemeinsame Einschraubtiefe eingesetzt.

Das Verfahren könnte man noch um Traganteile verfeinern, aber als Richtwert mit einem Sicherheitsbeiwert bei den Maximalspannungen sollte das auch so schon ausreichen.

LG Paul

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"Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist."  (Stanislaw Jerzy Lec)

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N.Lesch
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WF 4

erstellt am: 25. Jan. 2012 17:49    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Günther, ich würde bei Stahl - Alu einfach den 2-fachen Gewindenenn Ø als Einschruablänge nehmen.

Bei VA evtl. den 2,5 fachen.

Dann das Anzugsmoment wie üblich aus Tabellen. 

Ist die verbindung VA - Alu nicht sehr Korossionsanfällig ?

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Klaus

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GWS
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Konstrukteur Medizintechnik



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erstellt am: 25. Jan. 2012 18:03    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Klaus!

Ich glaube nicht, dass ich die Anzugsmomente von Stahl verwenden kann, wenn ich die Schraube 2 oder 2,5 x d in Alu einschraube. (Konstruktiv habe ich sowieso Mindesteinschaubtiefen von 2 x d festgelegt)

Ich habe auch noch einen Nebenschauplatz, wo es darum geht, VA-Schrauben in POM-C einzuschrauben.

Ich verwende die Verbindungen nicht in feuchter Umgebung und nur bei Raumtemperatur. Da hält sich das Korrosionsproblem ausreichend in Grenzen.

Ich habe auch nicht viele Verbindungen der Art, aber das Problem der Anzugsmomente poppt immer wieder auf. Wir müssen unsere Montageanweisungen nahezu so schreiben, dass ein ungelernter Mitarbeiter von MC-D in der Lage ist, die Kiste erfolgreich zusammen zu schrauben. Also wird es eine Arbeitsanweisung geben, in der steht, welche Schrauben in welchem Material mit welchem Drehmoment anzuziehen ist. USA lassen grüßen.

Grüße Günter

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frank08
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erstellt am: 26. Jan. 2012 09:04    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich

Stahlschrauben direkt in Alu zu schrauben, ist bei uns eigentlich verpönt und nur in begründbaren Ausnahmefällen zulässig, zu denen zu liefernde Einheiten definitiv nicht gehören.

Für solche Zwecke setzen wir auf Drahtgewindeeinsätze (sog. Helicoils), z.B. hier findest Du die notwendigen Informationen.

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Gruß Frank

[Diese Nachricht wurde von frank08 am 26. Jan. 2012 editiert.]

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Fyodor
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Die Helicoils wollte ich auch gerade vorschlagen... es gibt auch Konkurrenzprodukte, die genau so gut sind. Stichwort "Gewindeeinsatz".

------------------
Cheers,
    Jochen

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GWS
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erstellt am: 26. Jan. 2012 10:30    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Helicoils benutzen wir weniger, Gewindeeinsätze öfter, aber sie sind nicht überall angebracht.

Wie gesagt, ich habe keinen technischen Leidensdruck an der Stelle, das funktioniert alles wunschgemäß, sondern einen dokumentatorischen.  

Meine Monteure sind (zur Zeit) Facharbeiter und entsprechend qualifiziert. Die können das sinnvoll und angemessen montieren. Kritisch wird es für mich, wenn ich externe, wie fremde Servicetechniker an die Maschine lassen muss. Da haben wir schon Lehrgeld gezahlt.

Grüße Günter

[Diese Nachricht wurde von GWS am 26. Jan. 2012 editiert.]

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Krümmel
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Was mit SWX so alles geht ;-)

erstellt am: 26. Jan. 2012 10:37    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo,

montier doch einfach mal etwas von Hand angemessen fest ,

nimm Dir einen Drehmomentschlüssel und mess nach 


Grüße Andreas

------------------
Stillstand ist Rückschritt

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GWS
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Konstrukteur Medizintechnik



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erstellt am: 26. Jan. 2012 10:44    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Auf das Nachmessen könnte es hinaus laufen. Für jede Verbindung (QM, ich hör dir trapsen. . . )

Mein Wunschtraum war einfach, einmal eine Tabelle zu schreiben, die in den Schriftkopf der Baugruppen integriert wird (oder in eine Arbeitsanweisung) und die Kuh wäre vom Eis.

Aber sind nur noch 11 Monte bis Weihnachten 

Grüße Günter

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Fyodor
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erstellt am: 26. Jan. 2012 12:13    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von GWS:
Auf das Nachmessen könnte es hinaus laufen. Für jede Verbindung (QM, ich hör dir trapsen. . . )

Der ideale Zeitpunkt, eine nette BA-Studentin anzufordern 

------------------
Cheers,
    Jochen

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f.soldat
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Registriert: 10.08.2015

erstellt am: 07. Apr. 2017 12:40    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Günter,

ich habe akut eine sehr ähnliche Fragestellung wie du: Ich möchte M3 oder 4-VA-Schrauben in Alu verschrauben. Allerdings kann ich max. die 1,5-fache Einschaublänge realisieren. Wie hast du dein Problem damals gelöst bzw. auf welche Werte bist du gekommen?

Danke im Voraus.
Gruß,
Florian

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Ralf Tide
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Ingenieur



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.-)

erstellt am: 07. Apr. 2017 13:05    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Florian, hallo zusammen.

Woher diese Praktiker die Tabelle haben weiß ich nicht  

Ich kenne aber auch mindestens eine Firma, die hochpräzise Geräte mit hochfestem Aluminium (7075) herstellt und dabei alles was geht von der (hochfesten) Schraube verlangt. Die Anzugsmomente liegen deutlich über den in der angegebenen Tabelle. Öfter mal ein abgerissener Schraubenkopf ist die Folge (M4 bis M6).
[edit]
Einschraubtiefe mindestens 1,5 bis 2 mal Durchmesser
[/edit]
Aber kleben (schlecht demontierbar) oder schweißen (schlecht demontierbar und Verzug) ist keine Alternative. Und da die Schraubverbindung nicht sicherheitsrelevant ist...

HTH
Ralf

[edit]
Noch was gefunden: http://www.indunorm.eu/media/E+WSRG.pdf
Auf Seite 7
Da steht aber nix von Einschraubtiefen 
[/edit]
------------------

[Diese Nachricht wurde von Ralf Tide am 07. Apr. 2017 editiert.]

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f.soldat
Mitglied
Entwickler, Konstrukteur

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Beiträge: 8
Registriert: 10.08.2015

erstellt am: 07. Apr. 2017 13:23    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Ralf,

danke für deine schnelle Antwort.

Auf die Seite von downhillschrott bin ich auch schon gestossen und ich habe auch auf einer weiteren Seite die Werte bestätigt gesehen. Kann natürlich sein, dass der eine von dem anderen abschreibt, aber...

Leider habe ich wie gesagt, nicht die Möglichkeit die 2-fache Einschraubtiefe x D zu realisieren.

Mal schauen, wer sich noch meldet - ansonsten muss ich wohl auch grundlegende Versuche machen.

Gruß, Florian

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Wyndorps
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Registriert: 21.07.2005

...

erstellt am: 08. Apr. 2017 19:10    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich


SpannungenimMutterngewinde.pdf

 
Weil diese Frage ja mit der Regelmäßigkeit von Regenwetter auftritt habe ich mich jetzt einmal hingesetzt und den entsprechenden Ansatz durchgerechnet und aufgeschrieben.
Dabei setzte ich an, dass sowohl der Schrauben-, als auch der Mutternwerkstoff optimal (d.h. bis zur Streckgrenze) ausgenutzt werden sollen.

Daraus kann man die erforderliche Einschraubtiefe ermittlen, damit das Mutterngewinde in etwa diesselbe Kraft F übertragen kann, wie der Schraubenschaft.
Das entsprechende max. Anzugsmoment kann man dann ganz normal aus der max. Zugkraft mit den Standardformeln und entsprechenden Reibwerten ermitteln.
Natürlich ist der Ansatz insbesondere im Hinblick auf die Annahme einer gleichmäßigen Kraftverteilung stark vereinfachend, aber als Grenzansatz denke ich trotzdem zielführend.

Selbstverständlich sind alle Berechnungsansätze und Angaben ohne Gewähr. Das Anwenden erfolgt auf eigenes Risiko.

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"Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist."  (Stanislaw Jerzy Lec)

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N.Lesch
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erstellt am: 08. Apr. 2017 20:50    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich

Danke, aber ich würde unter den Anhang noch meinen Namen drunter setzen.

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Klaus

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Roland Schröder
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erstellt am: 08. Apr. 2017 21:37    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von Wyndorps:
...den entsprechenden Ansatz
Hallo Paul!

Ist das axiale Maß 5/6 p in Deiner Skizze (abgesehen von der Frage, ob p oder P) eine neue Norm? Ich kenne als Bestimmungsmaß für diese Stelle nur H/4, radial gemessen (DIN 13).

Und der am Ende noch mitgeführte Wert (ds/d)², kann man den nicht für diese mit so viel anderen Unwägbarkeiten belegte Anwendung mit hinreichender Genauigkeit als für Normgewinde konstant annehmen?

------------------
Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

It's not the hammer - it's the way you hit!

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Duke711
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erstellt am: 08. Apr. 2017 22:41    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich

ThoMay
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erstellt am: 09. Apr. 2017 09:55    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich


Bild01-20170409JPG.JPG

 
Hallo Günter.

Siehe beigefügtes Bild.
Beachte den Text im Kopf der Tabelle.
Hat bei uns bisher immer funktioniert.
Zumindest wurde kein Gewinde ausgerissen und keine Schraube löste sich durch Vibration.
Da mag Zufall sein, weil die Tabelle keine wissenschaftliche Hinterlegung hat, sondern aus vielen Einzelinformationen aus dem Net  zusammengestellt wurde.

Bitte Paul und Roland, auch mit drüber schauen und euere geschätze Meinung dazu äußern.

Gruß
ThoMay

EDIT Falsche Bild getauscht EDIT
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[Diese Nachricht wurde von ThoMay am 09. Apr. 2017 editiert.]

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Wyndorps
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Registriert: 21.07.2005

...

erstellt am: 09. Apr. 2017 12:17    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für GWS 10 Unities + Antwort hilfreich


SpannungenimMutterngewinde_02.pdf

 
Hallo Roland,

Zitat:
Original erstellt von Roland Schröder:
... Ist das axiale Maß 5/6 p in Deiner Skizze (abgesehen von der Frage, ob p oder P) eine neue Norm? Ich kenne als Bestimmungsmaß für diese Stelle nur H/4, radial gemessen (DIN 13). ...

Der Wert von 5/6 gilt bezogen auf den Kerndurchmesser d3 exakt. Bezogen auf den äußeren Nenndurchmesser ist der Wert nach DIN 13 sogar genauer mit 7/8 p anzusetzen.
Ich habe das Papier um die entsprechende Herleitung ergänzt.

Zitat:
Original erstellt von Roland Schröder:
... Und der am Ende noch mitgeführte Wert (ds/d)², kann man den nicht für diese mit so viel anderen Unwägbarkeiten belegte Anwendung mit hinreichender Genauigkeit als für Normgewinde konstant annehmen?


Klar kann man das weiter nähern (siehe Anhang). Das Verhältnis ds/d liegt bei Regelgewinde von M3 bis M39 zwischen 0,83 und 0,91.

Ich habe einfach überhaupt einmal einen (ersten) Ansatz formuliert, da sonst immer nur auf irgendwelche www-Tabellen ohne Quellenangaben verwiesen wird. Genauer und besser rechnen ist niemandem untersagt - im Gegenteil.

Zitat:
Original erstellt von N.Lesch:
Danke, aber ich würde unter den Anhang noch meinen Namen drunter setzen. ...

Nein, denn ich übernehme keine Gewähr, Verantwortung oder Haftung für so einen massiv vereinfachenden Näherungsansatz. Ich habe dazu auch kein ausreichend großes, statistisch abgesichertes Versuchsprogramm absolviert. Es bleibt in der Verantwortung des Konstrukteurs, geeignete Berechnungen korrekt auszuführen und dokumentieren.

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"Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist."  (Stanislaw Jerzy Lec)

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