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Schraubenverbindung.jpg

Sehr geehrte Forums-Mitglieder,

ich simuliere momentan eine Schraubenverbindung mit ANSYS Workbench v11.0.

Mir geht es um das Kontakt-Vorspannungs-Problem auf dem Schafft einer Schraube.

Im Anhang (Schraubenverbindung.jpg) habe ich meine Schraube dargestellt. Bei mir ist: Durchmesser Schafft = Durchmesser Gewinde, aber ich habe an der Übergangsstelle vom unteren Bauteil ins obere die Schraube in einen Schafft und Gewinde-Teil unterteilt, jedoch Schraubenkopf, Schaft und Gewinde zu einem Bauteil zusammengefasst (um einen Kontakt zwischen den einzelnen kreisförmigen Stirnoberflächen zu vermeiden). Die Schnittebene ist also genau planar zur oberen Oberfläche des unteren Bauteils (siehe Anhang), d. h. das Gewinde steckt komplett im uteren Bauteil und ragt nicht heraus, so dass auch kein Kontakt zum oberen besteht.

Mir geht es ausschließlich um den Schafft und der Bohrung im oberen Bauteil. Da es sich bei mir um eine Passschraube handelt, ist der radiale Abstand 0,01 mm (s. Anhang). ANSYS hat natürlich durch die automatische Kontaktfindung zwischen der Oberfläche der Bohrung und dem Schaft einen Verbund-Kontakt definiert.

Ich möchte die Schraube jedoch vorspannen und auf dem zylindrischen Umfang des Schafftes eine Vorspann-Kraft von 2000 N anbringen.

Nun habe ich aber gehört, dass Vorspannung und Kontakt auf der selben Oberfläche zu Problemen führen können.

1) Deshalb wollte ich Euch fragen, was ich denn tun muss, damit der Kontakt zwischen der Bohrung und dem Schaft die Vorspannung nicht beeinträchtigt?

2) Müsste ich etwa einen abhebenden oder einen gleitenden Kontakt zwischen der Bohrung und dem Schafft definieren?

3) Oder muss ich den Schafft auf seiner gesamten Länge mit Prägung versehen, damit sich Vorspannung und Kontakt vertragen?

Denn bei allen Hinweisen und Beispielen, die ich zu Vorspannung und Kontakt bei Schraubenverbindungen fand, war der radiale Abstand relativ groß oder der Schaft stand auf 90 % seiner Länge frei in der Luft.

Ich bedanke mich im Voraus

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hi,
brauchst du dennden Kontakt zwischen Schaft und Bohrung?
Sprich, kann es durch die Betriebslast der Bauteile zum Anlegen des Schaftes an die Bohrungsoberfläche kommen?

Wenn nicht, lösch ihn doch einfach.

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Hallo solve1,

ja, denn bei mir werden die beiden Bauteile durch ein Moment gebogen und zwischen beiden Bauteilen herrscht bedingte Reibung, das bedeutet, dass beim Überschreiten des Reibungswertes die beiden Bauteile gegeneinander rutschen und die Schraube soll dann die entstehende Querkraft aufnehmen.

Gruß

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