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Hallo

Für die Schraubenfeder wird die zulässige Torsionsspannung wie folgt berechnet: tau zul =Rm*0,5

Hierzu habe ich einige Überlegungen angestellt um diese Gleichung nachzuvollziehen:

Nach obiger Gleichung berechnet man einen Grenzwert für eine Spannung in der Querschnittsebene (Torsion) aus einem Spannungswert den man aus einer Belastung senkrecht zur Querschnittsebene ermittelt hat. Unter der Voraussetzung, dass nur Torsionsspannungen vorliegen errechnet man eine Vergleichspannung Sigma_v=Wurzel(3)*tau. Wenn man die Gleichung nach tau umformt ergibt sich: tau_zul=Sigma_v/Wurzel(3).

Wenn nun für sigma_v Re eingesetzt wird und Re/Rm=0,9 ergibt sich:

tau_zul=RM*0,9/Wurzel(3) und 0,9/Wurzel(3)=0,52

Da ich mir über diese Herleitung nicht sicher bin wäre ich über Anmerkungen dankbar.

Martin

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Was genau bezweckst du mit der Herleitung? Ist die Aufgabenstellung "...und leiten Sie aus der Formel XYZ ein möglichst kompliziert aussehendes Derivat ab..." ?    

Dein Ergebnis find ich trotzdem interessant...Tzul=0,52

Ahja...

Eingelegte Heringe? Birnen? Also ich weiß nich...

Versteh ich nich....

p.s.: falls du sowas aus Langeweile machst...geh zum Arzt... 

[Diese Nachricht wurde von schimme am 07. Jan. 2008 editiert.]

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Hallo

Langeweile habe ich nicht!!!

Ich möchte nur verstehen ob ich beim Einsatz von Federn aus Inconel X750 auch einfach tau_zul = RM*0,5 ansetzen kann. Ich möchte diesen Werkstoff bei ca 500°c einsetzen. Bei dieser Temperatur liegt RM bei ca 1000Mpa und Re bei etwa 600Mpa. Ich vermute, dass diese Formel hier nicht angewendet werden kann, da Re/Rm ungünstiger ist als bei Federstählen.

Diese Forum ist aber auch dafür da um Fragen zu stellen. Niemand ist gezwungen sie zu beantworten.

Martin

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Hi Martin,

Meine Antwort war auch eher mit nem großen Augenzwinkern zu verstehen, klar soll hier jederr seine Fragen loswerden.

Ich persönlich kenne nur diese Formel, allerdings habe ich mit der Auslegung von Federn auch schon lange nix mehr am Hut gehabt...

MfG
schimme

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Ich schau mal was die DIN2089 "Berechnung zylindrischer Druckfedern" hergibt zur Formelherleitung. Meist hat man gute Chancen, dass sich hier die Hersteller mit verewigt haben. Dann hat man schlechte Chancen rauszufinden was und wie...

...aber zu Deiner Einsatztemperatur:
Wir setzen Federn aus X12CrNi 17 7 bei Temperaturen von 80 - 120°C ein. Wir hatten mit unseren dynamischen Federn hohe Relaxationen, die erst dann beherrschbar wurden, als wir unsere Federn "Warmgesetzt" bezogen haben. Warmsetzen bei 120°C für 2h.
Und Deine Temperatur liegt in einem Bereich, wo es dem Stahl schon ordentlich warm wird.

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Fatale Fraktalitis...

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Anmerkung die DIN2089 wurde inzwischen durch die DIN ISO 13906 ersetzt.   

Dort steht bei Punkt 10 "Zul.Spannungen" unter 10.1.1 "Kaltgeformte Federn" (!):
"Aus fertigungstechnischen Gründen müssen alle Druckfedern auf Blocklänge zusammengedrückt werden können. Die zul. Schubspannung tau c zul. bei Blocklänge beträgt tau c zul = 0,56 x Rm. ...uswusw...

Jedoch schweigt die Norm, wie sie auf den Faktor von 0,56 kommt.

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Fatale Fraktalitis...

[Diese Nachricht wurde von maschinenbauheit am 08. Jan. 2008 editiert.]

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Ein ähnlicher Faktor wird in der Literatur bei der Berechnung der zulässigen Torsionsschwellspannung von Nietverbindungen angegeben:
Tau_zul=0,58*Re_Niet/S

Schaut man sich die Festigkeitskennwerte von einigen Werkstoffen an, so scheint der Faktor 0,56 bis 0,58 auch so eine Art "Frickelfaktor" zur Berechnung von Werkstoffkenndaten (Schwellfestigkeit) aus dem einfachen Zugversuch zu sein, als da sonst noch wären:

Biegewechselfestigkeit ca.= 0,5*Rm
Zug-/Druckwechselfestigkeit ca.= 0,4*Rm
Torsionswechselfestigkeit ca.= 0,3*Rm

Die Frage könnte man einmal in das Werkstoffkundeforum verlinken. Dort gibt es vielleicht eher Experten dazu.

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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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