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Eine Schraube ist ein Metalldorn mit einem flachen Kopf, um den einen gewinkelter Keil gedreht ist. Pro Umdrehung wird ein mittlerer Gewindedurchmesser angenommen. Zur Drehmoment Berechnung sind einige Faktoren wichtig.
Zunächst wird der bei der Spannungsberechnung zu berücksichtigende Querschnitt, sprich Spannungsquerschnitt, ermittelst. Dann wird aus dem Schrauben Kennwert 12.9 die zulässige Streckgrenze von 1080N/mm2 ermittelt. Aus den beiden Werten kann die maximal zulässige Kraft berechnet werden, in dem man die allgemeine Spannungs- Gleichung für den Metallstab(sigma=F/A) umstellt. Man betrachtet so mit die Schraube als einen glatten Zugstab. Berücksichtigt werden beim Eindrehen weder die Kerbwirkung noch sonstige Sicherheitsfaktoren.
Das Anzugsmoment der Schrauben berechnet sich exakt aus dem Gewindenenndurchmesser, M6, M12, die Art der einzelnen Schrauben (Schaft, Taillen-Schrauben), Reibung der Gewindeflanke, Reibung des Schraubenkopfes, die Gewindefeinheiten (Regelgewinde, Feingewinde). Reibungsanzahl mü (Rauheiten der Flanke, Kopfauflagen, Schmierung, Oberflächenbehandlung des Werkstoffes), Festigkeit Klasse (Dehngrenze).
Pi ist als Ankathete des Steigungsdreiecks zu benehmen. Die Steigung der Schraube selbst wird mit 2mm angenommen, das ergibt die Gegenkathete. Diese Wehrte zusammen ergeben per Arcustangens einen Keilwinkel.
So kann errechnet werden, welche Übersetzung die Schraube pro Umdrehung hat. Die Druckkraft mit der der Keil, mit einem mittleren Gewinderadius angenommen, eingedreht wird, ist das Drehmoment. Mit einem Wirkungsgrad von ca. 0,3 multiplizierst kann die Kraft errechnet werden, die bei dem Drehmoment durch das Gewinde erzeugt wird. Die Berechnungen werden heute über Tabellen ermittelt. Besondere Drehmomentschlüssel lassen sich exakt ohne komplizierte Berechnungen auf das Drehmoment einstellen.
Weitere Faktoren wie die Rauigkeit und Dehnbarkeit der Schraube, sowie deren Oberflächen, die Härte des zu fixierenden Materials sowie die, auf die Drehung einwirkende Kraft spielen eine wichtige Rolle für die Berechnung.
Berechnungsfaktoren des Drehmoments
Das Anzugsmoment der Schrauben berechnet sich exakt aus dem Gewindenenndurchmesser, M6, M12, die Art der einzelnen Schrauben (Schaft, Taillen-Schrauben), Reibung der Gewindeflanke, Reibung des Schraubenkopfes, die Gewindefeinheiten (Regelgewinde, Feingewinde). Reibungsanzahl mü (Rauheiten der Flanke, Kopfauflagen, Schmierung, Oberflächenbehandlung des Werkstoffes), Festigkeit Klasse (Dehngrenze).
Pi ist als Ankathete des Steigungsdreiecks zu benehmen. Die Steigung der Schraube selbst wird mit 2mm angenommen, das ergibt die Gegenkathete. Diese Wehrte zusammen ergeben per Arcustangens einen Keilwinkel.
So kann errechnet werden, welche Übersetzung die Schraube pro Umdrehung hat. Die Druckkraft mit der der Keil, mit einem mittleren Gewinderadius angenommen, eingedreht wird, ist das Drehmoment. Mit einem Wirkungsgrad von ca. 0,3 multiplizierst kann die Kraft errechnet werden, die bei dem Drehmoment durch das Gewinde erzeugt wird. Die Berechnungen werden heute über Tabellen ermittelt. Besondere Drehmomentschlüssel lassen sich exakt ohne komplizierte Berechnungen auf das Drehmoment einstellen.
- Frank
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