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Hallo,

ich bin auf der Suche nach der zulässigen Biegespannung von X3CrNiMo13-4, die ich brauche, um den Mindestwellendruchmesser zu berechnen. Auf der Welle befindet sich ein Stirnrad, sie wird also von Biegung und Torsion beansprucht.

Laut Roloff Matek ist die zulässige Biegespannung sigma_bzul:

sigma_bzul=sigma_bD/SDmin bei SDmin=3 bis 4

Ich habe aber eine sehr geringe Drehzahl (n=0,4 U/min), behandle ich das noch dynamisch oder sollte ich das statisch behandeln?

Falls ich das weiterhin dynamisch behandle, wie bestimme ich dann sigma_bzul? Im Roloff/Matek steht weiter, dass ich in der Tabelle sigma_bD auslesen soll. Dort finde ich aber nur sigma_bWN und sigma_bSCHN, was soviel heißen soll wie schwellend und wechselnd und das N steht dabei für Norm, vermute ich. Ist das bereits die zulässige Biegespannung?

Des weiteren sind die Werte auf 16 mm genormt. Kann ich sie dennoch für eine 6 mm Welle verwenden?

Gruß

Ed93

[Diese Nachricht wurde von Ed93 am 28. Jul. 2016 editiert.]

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Eine Welle die sich dreht wird meistens auf Biege-Wechsel beansprucht.  Mit Schwingungsdynamik hat das noch nichts zu tun.

Um die zulässige Spannung in Abhängigkeit von den Lastwechslen zu ermitteln gibt es auch im Rolloff/ Mattek
Wöhler Kurven.
Diese Werte beziehen sich üblihcerweise auf einen Wekrstoff, und nicht auf ein konkretes Bauteil.

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Klaus

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Ah das kann gut sein, wenn sie sich dreh greif die Lasten ja wechselnd von den Seiten an, mach Sinn, daran habe ich nicht gedacht!

Wöhlerkurven kann ich leider nicht finden, es gibt nur Smith-Diagramme (zumindest in meiner Version). Deren Wechselfestigkeit bei Biegung entspricht denen der Tabelle.

Darf man diese Werte einfach verwenden? Ich meine, man hat schließlich nicht immer eine 16 mm Welle, sonst müsste man für jeden Wellendruchmesser die entsprechenden Messungen durchführen.

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Bei den einschlägigen Berechnungsmethoden für Betriebsfestigkeit / Dauerfestigkeit wird auch die Bauteilgröße berücksichtigt.
Ganz allgemein gilt: Je größer das Bauteil, um so geringer die zulässigen Spannungen.
Mit Deiner 6mm-Welle bist Du also auf der sicheren Seite, wenn Du Dich an die Spannungsangaben für 16mm hältst.

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Das bedeutet, dass ich evtl ein Tabellenwerk zu weiteren Wellendruchmessern finden kann?

Zitat:

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Je größer das Bauteil, um so geringer die zulässigen Spannungen.

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Wieso ist das so? Ich hätte spontan gesagt, je kleiner ein Bauteil ist, desto fragiler ist es.

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Zitat:

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Original erstellt von Ed93:
Ich habe aber eine sehr geringe Drehzahl (n=0,4 U/min), behandle ich das noch dynamisch oder sollte ich das statisch behandeln?

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Wenn Du Wechselbiegung hast, dann hast Du Wechselbiegung, und damit ist das ein dynamischer Lastfall. Selbst wenn es nur eine Veränderung der Größe der Belastung bei gleichgbleibender Richtung wäre, wäre es ein dynamischer Lastfall.

Die Frequenz ist dabei egal; es geht darum, ob die ständigen Veränderungen des Spannungszustandes die Materialstruktur auf Dauer zerrütten können.

Bei geringen Frequenzen, gibt es allerdings bessere Chancen, zeitfest anstatt dauerfest auszulegen.

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Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

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

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Danke für die Antwort, ich habs verstanden! 

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