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Guten Tag allerseits,

ich habe ein Problem bezüglich der Berechnung einer auf Zug beanspruchten Bolzenverbindung.

Den Berechnungsweg habe ich aus meinem Maschinenelemente-Skript übernommen: Flächenpressung Bolzen und Gabel, Biegespannung und Schubspannung im Bolzen. Soweit passt alles, auch eine FEM-Analyse bringt beruhigende Ergebnisse, welche meine Handrechnung bestätigen.

Um ganz sicher zu gehen habe ich aber nochmals im Roloff-Matek nachgelesen, der dort vorgestellte Berechnungsweg umfasst zusätzlich noch die Nachprüfung des belasteten Ringbereiches auf Biegung, da der Bolzen nicht satt in der Innenrundung der Zugstange liegt.
Wenn ich meine Verbindung in diesem Rechenschritt nachprüfe stimmt plötzlich nichts mehr, ich müsste den Durchmesser der zugbelasteten Wangen und den Ringquerschnitt fast verdreifachen. Ich habe diesen Berechnungsschritt allerdings weder im Dubbel noch in einem anderen Maschinenelementebuch gefunden.

Ich gehe nun eher von Folgendem aus: Die relativ dünnen Wangen des Zugauges legen sich wie "Schlingen" um den Bolzen und es kommt erst gar nicht dazu, dass ein Biegemoment im Ringbereich auftritt. Die FEM-Analyse bestätigt dies. Ich habe höchsten eine Zugbeanspruchung in den Wangen und etwas Fließen in der Laibung.

Wem soll ich jetzt glauben und wie soll ich guten Gewissens mit meiner Dimensionierung fortfahren?

Ich bin für Einschätzungen und Erfahrungen dankbar!

Viele Grüße und einen schönen Tag an alle,

Nicola

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Hallo Pastulla,  kannst Du ein Bild einstellen ?

Bei einem auf Zug belasteten Stab mit Loch in der Mitte ergibt sich
eine Spannungserhöhung an der engsten Stelle.
Das ist bei spröden Werkstoffen ein größeres Problem als bei zähen.

Deswegen wäre es auch interessant den Werkstoff zu kennen. 

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Klaus

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CAD-1.pdf

Hallo Klaus,

danke für die Antwort. Ich habe mal eine etwas skizzenhafte Zeichnung gemacht, daraus sollte alles erkennbar sein. Der Werkstoff ist 1.4301, also recht zäh.

Die Belastung erfolgt so gut wie rein statisch, ein Hydraulikzylinder bewegt einen aus Vierkantrohren bestehenden Rahmen. An dem Rahmen sind zwei Knaggen angeschweißt, welche die Gabel der Bolzenverbindung bilden.

Danke schon mal und einen schönen Abend noch!

Grüße,

Nicola

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Hallo. in meinem R/M 8.Auflage ist nur berücksichtigt, daß sich der Bolzen biegen kann.
1.4301 ist zwar zäh aber auch ziemlich weich. 
( Wird die Baugruppe unter Wasser eingesetzt ? 1.4301 ist zwar sehr beliebt, aber Chrom ist das Teuerste am Stahl )

Ich weiß zwar nicht wie sich ein Bolzen mit 35 mm Ø auf 54 mm Länge verbiegen kann, aber die Knaggen sind hoffentlich nach aussen gesichert und können deswegen nicht rausrutschen.
( Ich würde zuerst die Durchbiegung nachrechnen, eventuell hast du Dich verhaut )
Selbst wenn sich der Bolzen plastisch verbiegt, verstärkt er sich selbst durch die 0,2 % bleibende Verformung.
( Jetzt könnte einer kommen, der Bolzen kann sich drehen und das wäre dann Biege-Wechsel Belastung . 
Aber dann legt er sich durch die Zugbelastung immer in die gleiche Lage )

Weil der Stahl zäh und wiech ist, können sich da auch kaum Spannungspitzen aufbauen als Ausgangspunkt für Risse.

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Klaus

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