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BACHELORARBEIT
Herr Jens Teuchert
Konstruktion eineruniversellen Demontage- und
Montagevorrichtung fürSpannsysteme von
Frässpindeln.
Mittweida, 2011
Fakultät Maschinenbau
BACHELORARBEIT
Konstruktion eineruniversellen Demontage- und
Montagevorrichtung fürSpannsysteme von
Frässpindeln.
Autor:Herr
Jens Teuchert
Studiengang:Maschinenbau
Seminargruppe:MB07w2 B
Erstprüfer:Herr Prof. Dr.-Ing. Hans-Joachim Krämer
Zweitprüfer: Herr Dipl.-Ing. Jochen Rödenbeck
Einreichung:Mittweida, 02. Februar 2011
Verteidigung/Bewertung:Mittweida, 2011
Faculty Maschinenbau
Bachelor THESIS
Design of an universaldisassembling- and
assembling device forclamping systems of milling
spindles.
author:Mr.
Jens Teuchert
course of studies:Mechanical Engineering
seminar group:MB07w2 B
first examiner:Mr. Prof. Dr.-Ing. Hans-Joachim Krämer
second examiner:Mr. Dipl.-Ing. Jochen Rödenbeck
submission:Mittweida, 02. February 2011
defence/ evaluation:Mittweida, 2011
Bibliografische Beschreibung:
Teuchert, Jens: Konstruktion einer universellen Demontage- und Montagevorrichtung für Spannsysteme von Frässpindeln. – 2011. - 104 S. Mittweida, Hochschule Mittweida (FH), Fakultät Maschinenbau, Bachelorarbeit 2011
Referat:
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung und Konstruktion einer Vorrichtung zur Demontage und Montage von Spannsystemen. Es wurde eine Systematik entwickelt, die es möglich machen soll, durch den einfachen Austausch weniger Komponenten Spannsysteme unterschiedlicher Größen und Hersteller gleichermaßen zu versorgen.
Aufgabenstellung des Projektes Thema:
Konstruktion einer universellen Demontage- und Montagevorrichtung für
Spannsysteme von Frässpindeln
Die Aufgabenstellung besteht darin, eine Vorrichtung zur Demontage von
defekten Spannsystemen zu konstruieren. Um die Reparaturzeit, den damit
verbundenen Ausfall der Werkzeugmaschine sowie die Reparaturkosten zu
minimieren, soll die Wartung fehlerhafter Spannsysteme in Zukunft im
Unternehmen erfolgen.
Diese entwickelte Vorrichtung soll den nun folgenden Anforderungen gerecht
werden:
• Anwendbarkeit auf die im Unternehmen montierten und gewarteten
Spannsysteme
• Vorhandensein eines Adaptersystems zur Gewährleistung der universellen
Anwendbarkeit
• Anwendung einer handbetriebenen Hydraulikantriebes
• optimale Handhabbarkeit im praktischen Einsatz
• Ausreichende Sicherheit des Systems
Erklärung Hiermit erkläre ich, dass ich die nachfolgende Arbeit selbstständig und ohne
fremde Hilfe verfasst und keine anderen als die angegebenen Hilfsmittel
verwendet habe.
Insbesondere versichere ich, dass ich alle wörtlichen und alle sinngemäßen
Übernahmen aus anderen Werken als solche kenntlich gemacht habe.
Ostrau, den 31.01.2011
Danksagung An dieser Stelle möchte ich mich bei allen Personen bedanken, die mich bei der
Anfertigung dieses Projektes unterstützt haben.
Insbesondere gilt der Dank an Herrn Professor Dr.-Ing. Hans-Joachim Krämer
für die persönliche Betreuung seitens der Fakultät Maschinenbau.
Des Weiteren möchte ich mich bei Herrn Dipl.-Ing. Jochen Rödenbeck für die
fachliche Unterstützung des Projektes bedanken.
Dank auch gilt an das Ingenieurbüro Rödenbeck & Heinze und die Firma SPL in
Ebersbach für die unkomplizierte Beantwortung komplizierter Fragen.
Zuletzt gilt der Dank an meine Familie für die Unterstützung in einer Zeit voller
Entbehrungen.
Inhaltsverzeichnis 1. Spannsysteme 1 1.1 Spannsysteme in der automatisierten Fertigung 1 1.1.1 Werkzeug-Aufnahme und Werkzeug 2 1.1.2 Arten vom Werkzeug-Aufnahmen 2 1.2 Aufbau von Spannsystemen
für Frässpindeln 2 1.3 Beschreibung der Funktionsweise eines
Spannsystems 3 1.4 Der Ausfall eines Spannsystems:
Ursachen, Wirkung und Folgen 4 1.5 Probleme und Gefahren bei der Montage
von Spannsystemen 4 1.6 Hersteller von Spannsystemen 5 1.7 Spannsysteme der Firma Ott-Jakob 5
2 Hydraulische Montagevorrichtung 8 2.1 Aufbau und Funktionsweise 9 2.2. Fertigungsteile 11 2.2.1 Arbeitstisch 11 2.2.2 Flansch 13 2.2.3 Joch 14 2.2.4 Montageblech I, II 15 2.2.5 Distanzring 16 2.2.6 Druckstück-System 17 2.2.7 Zugstangenkopf-Aufnahme-System 19 2.2.8 Distanzhülsen-System 21 2.3 Kaufteile 22 2.3.1 Gewindestange 22 2.3.2 Nivellierfuß 22 2.3.3 Spannhebel 23 2.3.4 Bügelgriff 23 2.4 Hydraulikantrieb 24 2.4.1 Hydraulikzylinder 24 2.4.2 Hydraulikpumpe 25 2.4.3 Manometer 25 2.4.4 Hydraulikschlauch 26 2.4.5 Abschließende Betrachtungen und Hinweise 26
zum Hydraulikantrieb 3 Berechnungen und Nachweise 27 3.1 Nachweis der Abstreifsicherheit der Einschraubverbindung
Flanschmutter – Gewindestange 27 3.2 Nachweis der Abstreifsicherheit der Einschraubverbindung
Gewindestange – Flansch 30 3.3 Nachweis der Abstreifsicherheit der Einschraubverbindung
Hydraulikzylinder – Flansch 34 3.4 Statischer Festigkeitsnachweis der Gewindestange –
Zugbeanspruchung 37
3.5 Statischer Festigkeitsnachweis des Jochs – Biegebeanspruchung 38
3.5.1 Bestimmung der Auflagerreaktionen 39 3.5.2 Stetige Bereiche, Biegemomente, DGLen der Biegelinie 39 3.5.3 Aufstellen der Gleichung der Biegelinie 42 3.5.4 Berechnung der Durchbiegung,
Biegespannungen und Sicherheit 43 3.6 Statischer Festigkeitsnachweis des Flansches –
Biegung 45 3.6.1 Bestimmung der Auflagerreaktionen 46 3.6.2 Stetige Bereiche, Biegemomente, DGLen der Biegelinie 46 3.6.3 Aufstellen der Gleichung der Biegelinie 49 3.6.4 Berechnung der Durchbiegung,
Biegespannungen und Sicherheit 50 3.7 Statische Festigkeitsnachweise an der
Schraubverbindung Joch – Flanschmutter Überprüfung der zulässigen Flächenpressung 53
3.8 Statische Festigkeitsnachweise an der Verbindung Joch – Druckstück 55
3.8.1 Beanspruchung: Abscherung des Druckstückes 55 3.8.2 Beanspruchung: Flächenpressung am Druckstück 57 3.9 Statische Festigkeitsnachweise an der Verbindung 58
Druckstück – Spannsystem 3.9.1 Beanspruchung: Abscherung des Druckstückes 59 3.9.2 Beanspruchung: Flächenpressung am Druckstück 60 3.10 Statische Festigkeitsnachweise an der Verbindung 62
Kolbenstange – Zugstangenkopf-Aufnahme Beanspruchung: Flächenpressung an der
Zugstangenkopf-Aufnahme
4 Ausblick 67 5 Anhang 68 5.1 Stückliste, Zeichnungen 69 5.2 Datenblätter, Ausführungen zum Nachweis der Abstreifsicherheit 84 6 Literatur- und Quellennachweis, 103
Abbildungs- und Tabellenverzeichnis
1. Spannsysteme
1.1 Spannsysteme in der automatisierten Fertigung
Zur Erhöhung der Produktivität eines produzierenden Unternehmens gehört
zweifelsohne die Optimierung der Auslastung seines Maschinenparks.
Die Verlängerung von Standzeiten bei gleichzeitiger Verkürzung der Ruhe- und
Wartezeiten sind damit verbundene Qualitätsforderungen an den Hersteller von
Bearbeitungszentren und Werkzeugmaschinen sowie dessen
Zuliefererbetrieben.
Eng verbunden damit ist der Einsatz von belastbaren automatischen
Spannsystemen, die besonders für die Fräsbearbeitung unverzichtbar
geworden sind.
1.1 Die Aufgabe eines Spannsystems
Während der spanenden Bearbeitung treten enorme Kräfte auf, die zum einen
aus der Rotation des Werkzeuges selbst und zum anderen aus der
Wechselwirkung mit dem Werkstück resultieren.
Diese Kräfte sind neben ihrer Intensität durch ihre Wirkungsrichtung
gekennzeichnet:
1. Kräfte in axialer Richtung
2. Kräfte in radialer Richtung
3. Kräfte in tangentialer Richtung
Die Aufgabe eines Spannsystems besteht darin, das Werkzeug fest mit der
Hauptspindel der Werkzeugmaschine zu verbinden und damit das Drehmoment
sicher zu übertragen. Die Schnittstelle, an der diese Aufgaben erfüllt werden
sollen, wird als Werkzeug-Aufnahme bezeichnet und ist genormt.
1
1.1.1 Werkzeug-Aufnahme und Werkzeug
Grundsätzlich besitzen alle Werkzeug-Aufnahmen eine charakteristische Form,
während das Werkzeug mit der passende Gegenkontur ausgestattet ist.
Diese sind in Bezug auf ihre Anwendung, hinsichtlich ihrer geometrischen
Form, der Intensität der Bearbeitung und der Art und Weise des
Werkzeugwechsels genormt.
1.1.2 Arten vom Werkzeug-Aufnahmen
Zu den genormten Werkzeugaufnahmen zählen:
- Werkzeugaufnahmen für Metrische Kegel (ME) und Morsekegel (MK)
nach DIN 228-1
- Werkzeugaufnahmen für Steilkegelschaft (SK)-Werkzeuge nach DIN
69871-1
- Werkzeugaufnahmen (DIN 69063) für Kegel-Hohlschaft (HSK)-
Werkzeuge nach DIN 69893
1.2 Aufbau von Spannsystemen für Frässpindeln
Als Spannsystem wird eine komplexe Baugruppe bezeichnet, die im
Wesentlichen aus den folgenden Komponenten besteht:
- Zugstange mit Feder
- Spannkolben
- Druckfedersystem (Tellerfederpaket, Schraubentellerfedersäule,
Schraubenfeder)
- Druckhülse
- Sicherungsring
- Spannkopf (HSK, SK)
- Löseeinheit
- Drehdurchführung
- Spannungszustandsabfrage
2
1
D
d
S
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S
S
r
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e
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(
Abb. 1.2 Aufbau
eines
Spannsystems der
Firma Röhm[2]
.3 Beschreibung der Funktionsweise eines Spannsystems
as Druckfedersystem ist vorgespannt auf der Zugstange montiert und besitzt
aher potentielle Energie. Diese Energie wird über die Zugstange auf den
pannsatz übertragen. Bei Spannsystemen für HSK- Werkzeugaufnahmen wird
ie erforderliche Spannkraft/Einzugskraft (radiale Wirkung) mit Hilfe der
pannzangengeometrie aus der Federkraft (axiale Wirkung) übersetzt. Bei SK-
pannsystemen geschieht dies zumeist ohne Übersetzung. Manche Hersteller
ealisieren eine Übersetzung im Spannkolben. Hierdurch werden die
otwendigen Federkräfte auf ~1/3 reduziert.
as Werkzeug wird über Spannzangen in die Spindel eingezogen. Hierbei
ntspannt sich die Feder gegenüber dem werkzeuglosen zustand minimal
Federkraft nimmt ab), während sie beim Lösevorgang mit Hilfe einer
ydraulisch oder pneumatisch betätigten Löseeinheit weiter gespannt wird
Federkraft nimmt zu). Hierfür wird eine Kraft auf den Spannkolben aufgebracht,
3
die Spannzangen geben das Werkzeug frei und das Werkzeug wird aus der
Spindel ausgestoßen.
1.4 Der Ausfall eines Spannsystems: Ursachen, Wirkung und Folgen
Werden die festgelegten Qualitätsanforderungen (z.B. Oberflächegüte,
Maßhaltigkeit) durch die Fräsbearbeitung nicht mehr erreicht, kann dies u. a.
auf den Ausfall des Spannsystems zurückgeführt werden.
Grund dafür kann der Verlust an Einzugskraft des Spanners sein,
Werkzeugaufnahme und Werkzeug werden nur noch ungenügend oder im
Extremfall gar nicht mehr in die Hauptspindel eingezogen. Ursachen hierfür
kann der Bruch der Feder(n) aber auch zunehmende Reibung durch
unzureichende Schmierung sein.
Wird dies zu spät registriert, kann dies zur Beschädigung der
Werkzeugmaschine (Spindel, Lager) oder gar zu Verletzungen des
Maschinenbedieners durch das Herausfallen des Werkzeuges führen.
Nun besteht Aufgabe darin, das Spannsysteme und insbesondere die Feder zu
demontieren.
Die Feder muss ausgetauscht werden. Um die Reparaturzeit, den damit
verbundenen Ausfall der Spindel sowie die Reparaturkosten zu minimieren, soll
die Wartung fehlerhafter Spannsystem in Zukunft im Unternehmen realisiert
werden. Auf die Einsendung des Spannsystems könnte damit verzichtet
werden.
1.5 Probleme und Gefahren bei der Montage von Spannsystemen
Spannsysteme werden vom Hersteller im vorgespannten Zustand angeliefert.
Es sind Kräfte, je nach Einsatz der Spanneinheit, zwischen 980 N und 150kN
möglich. Diese stellen nicht nur bei unsachgemäßer Behandlung ein
Gefahrenpotential dar. Auch müssen sie bei der (De-)Montage durch
fachkundiges Personal berücksichtigt werden, damit es hierbei nicht zu
Verletzungen durch „herumschnippende“ Bauteile des Systems kommt. Auch
sollen die Bauteile im Rahmen der Wartung des Systems geschont werden.
4
1.6 Hersteller von Spannsystemen
Die Firma SPL montiert und wartet vorrangig Spannsysteme der Firmen Ott-
Jakob[2], Berg[4], Röhm[1] und Ortlieb[3]. Es werden aber auch so genannte
Eigenfertigungen, die speziell für die automatisierte Fertigung im Automobilbau
bestimmt sind, hergestellt.
Diese wurden hinsichtlich der wirkenden Federkräfte untersucht. Diese reichen
von 980N bis 150kN und wurden bei der Entwicklung der Vorrichtung
berücksichtigt. Typische Wert liegen im Allgemeinen jedoch um zweistelligen
Kilonewton-Bereich. Bei der Dimensionierung dieser Vorrichtung bei den
Festigkeitsbetrachtungen im 3. Kapitel wurde von eine maximalen Federkraft
von 200kN zugrunde gelegt.
1.7 Spannsysteme der Firma Ott-Jakob
Die in der vorliegenden Arbeit entwickelte Vorrichtung basiert auf den
Informationen, die aus dem ausführlichen Produktkatalog der Firma Ott-Jakob[2]
entnommen werden konnten. Die Spannsysteme dieses Unternehmens wurden
hinsichtlich der wirkenden Federkräfte, der Abmaße und der
Einsatzmöglichkeiten genauer untersucht. Diese Angaben sind in den
Katalogen anderer Hersteller nur teilweise vorhanden oder können nur in
Verbindung mit einer Angebotsstellung abgefordert werden.
In der Tabellen 1.7.1 (HSK) und 1.7.2 (SK) sind die wichtigsten Kraftangaben
der Spannsysteme dieses Herstellers aufgezählt. Bei den HSK-Spannsystemen
dient die farbliche Markierung der Spalten der besseren Zuordenbarkeit zu den
im Kapitel 2 gelisteten Abmessungen.
5
HSK
Katalog Ott JakobKräfte
Nenngrößen HSK
Spannkraft Fmax [N[ FFeder [N] Flösen max
[N] pLösen max.
[bar] AKolben [cm²]
E25 2800 980 5800 100 5,8 A32 B40 E32 5000 1750 19360 100 19,36 A40 B50 E40 F50 6800 2400 30976 160 19,36 A50 B63 E50 F63 11000 3850 30976 160 19,36 A63 B80 E63 F80 18000 6000 30976 160 19,36 A80 B100 28000 9200 30976 160 19,36 A100 B125 45000 15000 30976 160 19,36 A125 B160 70000 24500 80320 160 50,2
HSK*-Spannsystem - Kräfte
A160 115000 40000 ??? 160 a.A. Tab. 1.7.1 Kenngrößen der HSK-Spannsysteme der Firma Ott-Jakob[2]
SK Kräfte Ausfhrgs.-form d. Werkzeugspanners
Form/ Kurzzeichen/Anw. Nenngröße SK
FEinzug [N]ES IS IS G
A1 SK 30 6000 ES 30 IS 30 DIN 69871 SK 40 12000 ES 40 IS 40 DIN 69872 SK 50 25000 ES 50 IS 50 IS 50 G
ISO 7388/1/2 Typ A SK 50 verstärkt 35000 ES 50 IS 50 IS 50 G
SK 60 65000 ES 60 C1 SK 30 5500 ES 30 IS 30
ANSI B5.50-78 SK 40 10500 ES 40 IS 40 ISO 7388/1/2 Typ B SK 50 23000 ES 50 IS 50 IS 50 G
SK 50 verstärkt 35000 ES 50 IS 50 IS 50 G
SK 60 60000 ES 60 E1 u. F1 SK 30 5500 ES 30 IS 30
MAS 403-1982 BT/PT 2 (30°) SK 40 10500 ES 40 IS 40 MAS 403-1982 BT/PT 1 (45°) SK 50 23000 ES 50 IS 50 IS 50 G
Tab. 1.7.2 Kenngrößen der SK-Spannsysteme der Firma Ott-Jakob[2]
6
Zum besseren Einordnung der Bezeichnungen hinsichtlich der Spannsystem-
Arten in den oben stehenden Tabellen sollen die nun folgenden Abbildungen
dienen.
Abb. 1.7.1 Anbauspanner (AS) der Firma Ott-Jakob[2]
Abb. 1.7.2 Einbauspanner (ES) der Firma Ott-Jakob[2]
Abb. 1.7.3 integrierter Einbauspanner (IS) der Firma Ott-Jakob[2]
Abb. 1.7.4 integrierter Federspanner (IF) der Firma Ott-Jakob[2]
7
2 Hydraulische Montagevorrichtung
Abb. 2 Demontagevorrichtung für Spannsysteme
8
2.1 Aufbau und Funktionsweise
G
v
D
K
D
A
Z
Z
Abb. 2.1 Aufbau- und Funktionsweise
rundsätzlich ist die Funktionsweise der Konstruktion mit der einer Presse
ergleichbar. Mit Hilfe der Abbildung 2.1 soll das Wirkungsprinzip der
emontagevorrichtung erläutert werden. Dabei sollen die gelben Linien den
raftverlauf verdeutlichen, der eine Besonderheit der Konstruktion darstellt:
urch die geschlossen Führung werden praktisch keine Kräfte auf den
rbeitstisch übertragen.
iel ist es, zunächst den Sicherungsring und danach das Federsystem von der
ugstange zu demontieren.
9
Die hierfür benötigte Hubbewegung/ Hubkraft wird mit Hilfe des
Hydraulikantriebes (Pos. 701 bis Pos. 706) erzeugt. Dieser ist mit dem Flansch
(Pos. 02) verschraubt, der das untere Widerlager darstellt. Das obere
Widerlager bildet das Joch (Pos. 03), das über die beiden Gewindestangen
(Pos. 101) wieder mit dem Flansch verschraubt ist. Diese Bauteile stellen die
Hauptkomponenten der Konstruktion dar.
Die Nebenkomponenten Druckstück (Pos. 10) und Zugstangenkopf-Aufnahme
(Pos. 20) bilden das Bindeglied zwischen dem Spannsystem und den beiden
Widerlagern. Sie sind so konzipiert, dass sie schnell und ohne größeren
Aufwand demontiert werden können. Dies wird dann nötig sein, wenn ein
Spannsystem anderer Form und Größe demontiert werden soll. Ihnen kommt
eine Adapterform zu.
Das Spannsystem wird mit der Kolbenseite in die passende Bohrung (Stufe) der
Zugstangenkopf-Aufnahme gestellt, während die Zugstange mit Feder und
Druckhülse in die Bohrung des Druckstückes gesetzt wird.
Die beiden Flanschmuttern (Pos. 201) verhindern das Anheben des Jochs
während des Demontagevorganges und sichern damit das Widerlager.
Nun wird die Kolbenstange der Hydraulik soweit ausgefahren, bis an der
Oberseite des Jochs/Druckstück die Druckhülse des Spannsystems zum
Vorschein kommt - die Planflächen von Druckhülse und Druckstück haben
Kontakt.
Wird jetzt die Kolbenstange weiter bewegt, arbeitet die Hydraulik gegen die
Federkraft des Spannsystems, überwindet diese und beginnt, die Feder weiter
zu verkürzen/ stauchen, bis der zu demontierende Sicherungsring über die
Druckhülse ragt. Dieser kann nun gefahrlos mit dem entsprechenden Werkzeug
entnommen werden.
Im letzten Schritt wird das Ablassventil an der Hydraulikpumpe geöffnet,
wodurch sich die Feder des gesamten Systems entspannt und aus der
Vorrichtung entnommen werden kann.
Hinweise:
Anmerkend ist zu sagen, dass alle Arbeitsschritte unter ständiger Beobachtung
des Spannsystems erfolgen müssen, damit selbiges nicht beschädigt wird.
10
2.2. Fertigungsteile
In den drei nachfolgenden Abschnitten soll stichpunktartig auf die wichtigsten
Bauteile, deren Charakteristika und Funktionen eingegangen werden. Dabei
sollen auch Verbindungsteile Erwähnung finden, werden aber nicht näher
erläutert.
Zur besseren Nachvollziehbarkeit des Kapitels wird empfohlen, die
Zusammenstellungszeichnung aus dem Anhang der Arbeit mit zu nutzen
2.2.1. Arbeitstisch
Abb. 2.2.1.1 Arbeitstisch
11
Pos.-Nr.: 01
Bezeichnung: Arbeitstisch
Abmaße: 600 x 610 x 800 (H x T x B)
Werkstoff: 1.0037 (St37-2; S235JR)
Montage: Schweißkonstruktion
Gewicht: 112kg
Zeichnungs-Nr.: 2613.0-01.00-02
Funktion: Aufnahme von Demontagevorrichtung, Hydraulikpumpe;
wird aus Sicherheitsgründen mit Hilfe der KS-
Nivellierspindeln[5] (Pos. 51) im Betonfußboden ausgerichtet
und befestigt
Abb. 2.2.1.2 Arbeitstisch (ältere Version)
12
2.2.2 Flansch
P
B
A
W
G
Z
F
Abb. 2.2.2.1 Flansch
os.-Nr.: 02
ezeichnung: Flansch
bmaße: Ø58 x Ø300 - 60
erkstoff: 1.7227 (42CrMo4), vergütet
ewicht: 33kg
eichnungs-Nr.: 2613.0-02.00-02
unktion: oberes Widerlager
Aufnahme der Gewindestangen (Pos. 101) über
Durchgangsloch M20, Hydraulikzylinder (Pos. 701).,
Zylinderschrauben M8x50;
Biegebeanspruchung durch gegenläufige Krafteinwirkung
(vgl. Abb. 3.5.2)
Abb. 2.2.2.2 Flansch (ältere Version) mit konischer Bohrung
13
2.2.3 Joch
P
B
A
W
G
Z
F
Abb. 2.2.3.1 Joch
os.-Nr.: 03
ezeichnung: Flansch
bmaße: Ø80 x Ø230 - 60
erkstoff: 1.7131 (16MnCr5), einsatzgehärtet
ewicht: 13,5kg
eichnungs-Nr.: 2613.0-03.00-03
unktion: unteres Widerlager
Aufnahme der Gewindestangen (Pos. 101), Druckstück
(Pos. 10)., Ganter-Bügelgriffe[6] (Pos. 53) zum Anheben,
Ganter-Spannhebel[7] zur Sicherung des Druckstückes
(Pos. 52);
Biegebeanspruchung durch gegenläufige Krafteinwirkung
(vgl. Abb. 3.6.3)
14
Abb. 2.2.3.2 Joch (ältere Version) mit 45° Bohrung
2.2.4 Montageblech I, II
A
P
B
A
W
G
Z
F
bb. 2.2.4.1 Montageblech I
os.-Nr.: 04 / 05
ezeichnung: Montageblech I / Mon
bmaße: 7 x 120 x 120 / 7 x 40
erkstoff: 1.0037 (St37-2; S235
ewicht: 0,74kg / 0,26kg
eichnungs-Nr.: 2613.0-04.00-04 / 26
unktion: Befestigung der Hydr
Senkschrauben (Pos
Abb. 2.2.4.2 Montageblech II
tageblech II
x 120
JR)
13.0-05.00-04
aulikpumpe (Pos. 702) mittels
. 04) bzw. Distanzausgleich (Pos. 05)
15
2.2.5 Distanzring
Abb. 2.2.5 Distanzring
Pos.-Nr.: 06
Bezeichnung: Distanzring
Abmaße: Ø60/Ø80x14
Werkstoff: 1.7131 (16MnCr5)
Gewicht: 0,24kg
Zeichnungs-Nr.: 2613.0-06.00-04
Funktion: Distanzausgleich (Überbrückung des Gewindefreistiches)
zwischen den Planflächen von Hydraulkzylinder (Pos. 701)
und Flansch (Pos. 02)
16
2.2.6 Druckstück-System
P
B
A
W
G
Z
F
S
Abb. 2.2.6 Druckstück
os.-Nr.: 10
ezeichnung: Druckstück
bmaße: Ø80/Ø100x75
erkstoff: 1.7131 (16MnCr5), einsatzgehärtet
ewicht: 2,7 kg
eichnungs-Nr.: 2613.0-10.00-04
unktion: oberer Aufnahme für Spannsystem, insbesondere
Druckhülse und Zugstange; besitzt Rechtecknut als
Gegenkontur für Ganter-Spannhebel[7]
ystem: die Innenkontur des Druckstückes für die Demontage von
Spannsystemen der Fa. Ott-Jakob[2], insbesondere die
Maße Ø A und Ø B, sind den Tabellen 2.2.6.1 und 2.2.6.2
zu entnehmen
17
Tab. 2.2.6.1 Übersicht Fertigmaße HSK Spanner Ott-Jakob[2]
Tab. 2.2.6.2
Übersicht über
Fertigmaße SK
Spanner Fa. [2]
Kegelhohlschaftformen n. DIN 69893-1,2,5,6 Ø A
Druckstück [mm]
Ø B Druckstück
[mm]
Ø C, Ø D, Ø E, Ø F an
Zugstangenkopf-Aufnahme [mm]
Form/ Kurzzeichen/Anwendung Nenngrößen d24 Tol. d25 Tol. d22 Tol.
32 a.A. +0,2 a.A +0,2 a.A. H8 40 32 +0,2 20 +0,2 38 H8 50 32 +0,2 20 +0,2 38 H8 63 35 +0,2 27 +0,2 38 H8 80 41,5 +0,2 27 +0,2 48 H8 100 44 +0,2 36 +0,2 48 H8 125 72 +0,2 57 +0,2 80 H8
A/ AK/ innenliegende Nutensteine; für
Schwerzerspanung in Bearbeitungszentren
nach DIN 69893-1
160 a.A. +0,2 a.A +0,2 a.A. H8 40 a.A. +0,2 a.A. +0,2 a.A. H8 50 32 +0,2 20 +0,2 38 H8 63 32 +0,2 20 +0,2 38 H8 80 35 +0,2 27 +0,2 38 H8 100 41,5 +0,2 27 +0,2 48 H8 125 44 +0,2 36 +0,2 48 H8
B/ BK/ außenliegende Nutensteine, größerer Bunddurchmesser; für Schwerzer-spanung in Bearbeitungszentren
DIN 69893-2160 72 +0,2 57 +0,2 80 H8 25 a.A. +0,2 a.A. +0,2 a.A. H8 32 a.A. +0,2 a.A. +0,2 a.A. H8 40 32 +0,2 20 +0,2 38 H8 50 32 +0,2 20 +0,2 38 H8
E/ EK/ ohne Nutensteine; für
Hochgeschwindigkeits-bearbtg. (HSC) DIN
69893-5 63 35 +0,2 27 +0,2 38 H8 50 32 +0,2 20 +0,2 38 H8 63 32 +0,2 20 +0,2 38 H8
F/ FK/ Keine Abdichtg. ggü. KS-Mittel; für Holz-/
Kunststoffverarbeitung DIN 69893-6 80 35 +0,2 27 +0,2 38 H8
Ø A Druckstück
Ø B Druckstück
Ø C, Ø D, Ø E, Ø F an Zugstangenkopf-
Nenngröße [mm] [mm] Aufnahme [mm]
ES 30 29H8 bis 30 19H6 bis 19+0,5 36H6
IS 30 34,5H8 bis
35+0,1 19H6 bis 19+0,5 38H8
ES 40 32H8 bis 33+0,2 27H8 bis 27+0,5 36H6
IS 40 34,5H8 bis
35+0,1 27H8 bis 27+0,5 38H8
ES 50 41H8 bis 41,5+0,2 30 48H6
IS 50 41H8 bis 41,5+0,1 30 48H8
IS 50 G 55H6 bis 55,5+0,2 35 60H8
ES 60 73 52,5H8 bis 56+0,5 73
18
Ott-Jakob
2.2.7 Zugstangenkopf-Aufnahme-System
P
B
A
W
G
Z
F
S
Abb. 2.2.7.1
Zugstangenkopf-
Aufnahme
os.-Nr.: 20
ezeichnung: Zugstangenkopf-Aufnahme
bmaße: Ø100x100
erkstoff: 1.7131 (16MnCr5), nitriert
ewicht: 2,5 kg
eichnungs-Nr.: 2613.0-20.00-03
unktion: untere Aufnahme für Spannsystem in Zylindersenkungen
(Stufen), insbesondere Zugstangenkopf;
Außengewinde 1 ½’’-16 UNF zum Einschrauben in Bohrung
Hydraulikkolben (Pos. 701).
ystem: die Innenkontur (Stufen) der Zugstangenkopf-Aufnahme für
die Demontage von Spannsystemen der Fa. Ott-Jakob[2],
insbesondere die Maße Ø C, Ø D, Ø E und Ø F, sind den
Tabellen 2.2.4.1 und 2.2.4.2 zu entnehmen
19
A
I
bbildung 2.2.7.2 Zugstangenkopf-Aufnahme (geschnitten, ältere Version) mit
nnengewinde
20
2.2.8 Distanzhülsen-System
Abb. 2.2.8
Distanzhülsensystem
Pos.-Nr.: 30 / 31 / 32
Bezeichnung: Distanzhülse
Abmaße: Ø35x7,1-120 / Ø35x7,1-60 / Ø35x7,1-30
Werkstoff: 1.0037 (St37-2; S235JR)
Gewicht: 0,58kg / 0,29kg / 0,15kg
Zeichnungs-Nr.: 2613.0-30.00-04 / 2613.0-31.00-04 / 2613.0-32.00-05
Funktion: werden seitengleich über die Gewindestangen (Pos. 101)
gesteckt, womit die Abstimmung der Höhenposition des
Jochs gegenüber dem Spannsystem realisiert wird
Satz: 10 Stck. zu je Ø35x 7,1-120
2 Stck. zu je Ø35x 7,1-60
2 Stck. zu je Ø35x 7,1-30
21
2.3. Kaufteile
2.3.1 Gewindestange
Pos.-Nr.: 101
Bezeichnung: Gewindestange DIN 975
Rohmaße: M20- 2m
Fertigmaße: es werden 2 Stck. à 800mm hergestellt
Werkstoff: Stahl 10.9
Gewicht: 2,5 kg/m
Funktion: Höhenführung des Jochs, Aufnahme und Übertragung der
durch die Betriebskraft entstehenden Zugkräfte
2.3.2 Nivellierfuß
Pos.-Nr.: 51
Bezeichnung: KS 4035 DC condisc
Abmaße: Fußplatte 80 x 80 x 4
Verstellhöhe 35mm – 47mm
Durchgangsloch für Betonanker 18mm
Gewicht: 0,85kg
Lieferant Fa. KS- Nivelierspindeln[5]
Funktion: Höhenjustierung und Verankerung des Arbeitstisches (Pos.
01)
Hilfsmittel: Mörtelpatrone[9] (Pos. 90)
22
2.3.3 Spannhebel
P
B
A
L
W
M
F
2
P
B
W
L
M
F
Abb. 2.3.3 Sicherheits-
Spannhebel[7]
os.-Nr.: 52
ezeichnung: Sicherheits-Spannhebel mit Schraube GN 312-24-m10-80-e
bmaße: M10, Gewindelänge 80mm
ieferant Fa. Ganter[7]
erkstoff: Stahl 5.8
ontage: Bohrung in der vorderen Planfläche des Jochs (Pos. 03)
unktion: Sicherung des Druckstückes (Pos. 10) in der Bohrung des
Jochs (Pos. 03)
.3.4 Bügelgriff
Abb. 2.3.4 Bügelgriff[6]
os.-Nr.: 53
ezeichnung: Bügelgriff Ganter 528
erkstoff: Polyamid, glasfaserverstärkt
ieferant Fa. Ganter[6]
ontage: an den beiden seitlichen Planflächen des Jochs (Pos. 03)
mittels Zylinderschrauben M6x16 (Pos. 103)
unktion: Verbesserung des Handlings des Jochs
23
2.4. Hydraulik
Der Hydraulikantrieb stammt vollständig aus dem Sortiment der Firma Lukas[9].
Der Nenndruck des Antriebssystems beträgt 700bar: Er wird mit dem
Hydrauliköl der Sorte HLP 68 betrieben.
2
P
B
G
Ö
K
H
K
W
F
Abb. 2.4
Hydraulikantrieb
.4.1 Hydraulikzylinder
os.-Nr.: 701
ezeichnung: LSC 25/100 /0904-03
ewicht: 8,9kg
lbedarf: 0,339 Liter
olbenfläche: 33,1cm²
ubkraft: 231,9kN
olbenhub: 102mm
erkstoff: hochfester Stahl
unktion: einfach wirkender Zylinder mit Federrückstellung,
Hubbegrenzung (Dämpfung)
24
Montage: kopfseitiges Außengewinde 3 5/16’’-12 UNF in Flansch
(Pos. 02, Innengewinde) gegen Planfläche des
Distanzringes (Pos. 06) schrauben
2.4.2 Hydraulikpumpe
Pos.-Nr.: 702
Bezeichnung: Pumpe ZPH 1A/1, Handpumpe
Gewicht: 7,7kg
Füllmenge: 1,3Liter
Nutzmenge: 1,1Liter
Volumen pro Hub (Hochdruck): 1,6ml
Volumen pro Hub (Niederdruck): 10ml
maximale Handhebelkraft bei 500bar: 36 kg (~360N)
Funktionen: einstellbarer Hoch- und Niederdruckbereich
(werksseitig 700bar bzw. 100bar), integriertes Ablassventil
zum Absenken der Last
Montage: mit Hilfe der Montageplatten I (Pos. 04) und II (Pos. 05)
sowie Senk- beziehungsweise Zylinderschrauben auf der
Oberseite der Arbeitsplatte (Pos. 01)
2.4.3 Manometer Pos.-Nr: 704
Bezeichnung: MEL 700 N
Gewicht: 1,0kg
Montage: das Außengewinde G ¼’’ wird am seitlichen Zugang
(Bezeichnung „M“) mit der Pumpe (Pos. 702) verschraubt
25
2.4.4 Hydraulikschlauch
Pos.-Nr.: 705
Nenndruck: 700bar
Länge: ca. 750mm
Montage: pumpenseitig:
über Außengewinde G ¼ an rückwärtigen Zugang(Bezeichnung
„P“) mit der Pumpe (Pos. 702) verschraubt
zylinderseitig:
die Überwurfmutter G ¼ mit Hilfe des Schraubkupplungsnippels
SK 2 (Pos. 703) mit Zylinder (3/8-18 NPT) verschraubt.
2.4.5 Abschließende Betrachtungen zum Hydraulikantrieb
Entscheidend für die Anwendung des Hydraulikantriebes im vorliegenden Fall
ist die Höhendifferenz, die mit jedem Pumpenhub realisiert werden kann. Diese
Distanz sollte weder zu gering (Zeitaufwand ↑) noch zu groß sein (Gefahr des
Kontrollverlustes.) Sie wird über die Differenz aus Volumen pro Hub und
Kolbenfläche ermittelt und beträgt für den Hochdruckbereich 0,5mm und für den
Niederdruckbereich 3,0mm pro Einzelhub. Aufgrund der kurzen Schlauchlänge
und des hohen Arbeitsdruckes wird von geringfügigen Verlusten ausgegangen.
Bei der Demontage eines Spannsystems ist daher höchste Sorgfalt geboten, da
es beim „Überheben“ des Sicherungsringes zu Beschädigungen am
Spannsystem kommen kann. Alle Arbeitsschritte müssen unter ständiger
optischer Kontrolle erfolgen.
26
27
3. Berechnungen und Nachweise
3.1 Nachweis der Abstreifsicherheit der Einschraubverbindung
Flanschmutter – Gewindestange
Abb. 3.1 Schraubverbindung
Flanschmutter - Gewindestange
Gegeben: Last 000N
100
2
F F y
max
vor
==τ
Gewindestange DIN 975-M20x800-10.9 (Index B)
Nenndurchmesser des Gewindes d = 20mm
Steigung (Gewinde) P = 2,5mm
Flankenwinkel α = 60°
Flankendurchmesser d2 = 18,376mm
Einschraubtiefe m = 20mm
Zugfestigkeit (10.9) Rm,M = 1 000 N/mm²
Flanschmutter DIN EN 1661-M20-10 (Index M)
Nenndurchmesser des Gewindes D = 20mm
Steigung (Gewinde) P = 2,5mm
Flankenwinkel α = 60°
Flankendurchmesser D2 = 18,376mm
Einschraubtiefe (Kopfhöhe der Mutter) m = k = 20mm
Zugfestigkeit (Festigkeitsklasse 10) Rm,B = 1 000 N/mm²
Gesucht:
Abstreifsicherheit des Mutterngewindes νM
Abstreifsicherheit des Stangengewindes νB
τm,M; τm,B; τB,vor; τM,vor; αM; αB;
28
Festlegung der zulässigen Scherfestigkeiten τm,M (Mutter) und
τm,B (Gewindestange) basierend auf der Hypothese der Gestaltänderung nach
von Mises aus der Zugfestigkeit Rm. Grundlage für diese Berechnungen bilden
die Ausführungen von Schwarz [10].
( )
²mm
NM,m²m
m
NB,m
²mm
NM,m
M,m²m
m
NB,m
B,m
mm
35,5
77
35,5
77
3000
13
R3
000
13
R
13
R
=τ=τ
==τ==τ
≈τ
Berechnung der Scherflächenanteilsfaktoren αM , αB
( )
5,035,5
77
35,5
77
35,5
77
a2
B
²mm
N²m
m
N²m
m
N
B
B,mM,m
M,mB
=α
+=α
τ+τ
τ=α
( )
5,035,5
77
35,5
77
35,5
77
b2
M
²mm
N²m
m
N²m
m
N
M
B,mM,m
B,mM
=α
+=α
τ+τ
τ=α
Berechnung des gemeinsamen Abstreifdurchmessers dτ
( )
( )
mm
376
,18
d30
tan
mm
5,25,05,0mm
376
,18
d
3
2tan
P5,0ddB,mM,m
M,m2
=
°⋅−+=
α⋅
τ+τ
τ−+=
τ
τ
τ
Berechnung der Abscherflächen Aτ von Mutter und Gewindestange
( )
²mm
6,1154
Amm
20
mm
376
,18
A4mdA
=
⋅⋅π=
⋅⋅π=
τ
τ
ττ
29
Berechnung der zulässigen (maximalen) Abscherkräfte FτmB , FτmM
Da MB α=α gilt: mmM
mB
FFF τττ ==
( )
N304
333
F35,5
77
5,0²mm
6,1154
F5AF
m
²mm
Nm
M,mMm
=
⋅⋅=
τ⋅α⋅=
τ
τ
ττ
Berechnung der vorhandenen Abscherspannungen
( )
( )
²mm
NMvorh
Mvorh
M
vor
Mvorh
²mm
NBvorh
Bvorh
B
vor
Bvorh
22,1
73
5,0²mm
6,154
1N0
00
100
b6A
F22,1
73
5,0²mm
6,154
1N0
00
100
a6AF
=τ
⋅=τ
α⋅=τ
=τ
⋅=τ
α⋅=τ
τ
τ
τ
τ
Nachweis der Abstreifsicherheit νM und νB
( )
( )
333
,322,1
73
35,5
77
b7
333
,322,1
73
35,5
77
a7
M
²mm
N²m
m
N
M
Mvorh
M,mM
B
²mm
N²m
m
N
B
Bvorh
B,mB
=ν
=ν
τ
τ=ν
=ν
=ν
τ
τ=ν
Die Sicherheit gegen Abstreifen der Schraubverbindung ist mit jeweils 3,3 für
Mutter und Gewindestange ausreichend gegeben.
30
3.2 Nachweis der Abstreifsicherheit der Einschraubverbindung
Gewindestange - Flansch
Abb. 3.2 Schraubverbindung
Gewindestange - Flansch
Gegeben:
Last
000
N
1 0
0
2
F F
y max
v
or ==τ
Gewindestange DIN 975-M20x800-10.9 (Index B)
Nenndurchmesser des Gewindes d = 20mm
Steigung (Gewinde) P = 2,5mm
Flankenwinkel α = 60°
Flankendurchmesser d2 = 18,376mm
Einschraubtiefe m = 70mm
Zugfestigkeit (10.9) Rm,M = 1 000 N/mm²
Flansch (Index M)
Nenndurchmesser des Gewindes D = 20mm
Steigung (Gewinde) P = 2,5mm
Flankenwinkel α = 60°
Flankendurchmesser D2 = 18,376mm
Einschraubtiefe m = 70mm
Zugfestigkeit (42CrMo4) Rm,B = 900 N/mm²
31
Gesucht:
Abstreifsicherheit des Flanschgewindes νM
Abstreifsicherheit des Stangengewindes νB
τm,M; τm,B; τB,vor; τM,vor; αM; αB;
Festlegung der zulässigen Scherfestigkeiten τm,M (Flansch) und
τm,B (Gewindestange) basierend auf der Hypothese der Gestaltänderung nach
von Mises aus der Zugfestigkeit Rm. Grundlage für diese Berechnungen bilden
die Ausführungen von Schwarz [10].
( )
²mmNM,m²m
mNB
,m
²mmNM,m
M,m²m
mNB
,m
B,m
mm
6
2
,
51 9
3
5
,
577
300013
R3
00013
R 13R
=τ=τ
==τ==τ
≈τ
Berechnung der Scherflächenanteilsfaktoren αM , αB
( )
474
,03
5
,
577
6
2
,
51 9
6
2
,
51 9
a
2
B
²mmN²m
mN
²mmN
B
B,mM,m
M,m
B
=α
+=α
τ+τ
τ=α
( )
52
6
,03
5
,
577
6
2
,
51 9
3
5
,
577
b2
M
²mmN²m
mN
²mmNM
B,mM,m
B,m
M
=α
+=α
τ+τ
τ=α
Berechnung des gemeinsamen Abstreifdurchmessers dτ
( )
( )mm4 9
0
,1
8
d30
ta
n
mm
5
,
2474
,0
5
,0mm
3
7 6
,1
8
d
3
2
ta
n
P
5
,0dd
B,mM,m
M,m
2
=°
⋅−+=
α
⋅
τ+τ
τ−+=
τ
τ
τ
32
Berechnung der Abscherfläche Aτ von Mutter und Gewindestange
( )²m
m15
,0664
Amm7 0
mm4 9
0
,1
8
A 4mdA
=
⋅⋅π=
⋅⋅π=
τ
τ
ττ
Berechnung der zulässigen (maximalen) Abscherkräfte FτmB , FτmM
( )
N0
181
11
2
1F
6
2
,
51 952
6
,0²mm1
5
,0664
Fa
5
AF
mM
²mmNm
M
M,mMmM
=
⋅⋅=
τ⋅α⋅=
τ
τ
ττ
( )
N0
181
11
2
1F
3
5
,
577
474
,0²mm1
5
,1
5
,0664
F b5
AF
m
B
²mmNm
B
B,m
Bm
B
=
⋅⋅=
τ⋅α⋅=
τ
τ
ττ
Berechnung der vorhandenen Abscherspannungen
( )
( )
²mmNM
v
orh
M
v
or
Mv
orh
²mmN
B v
orh
B v
orh
B
v
orB v
orh
7 3,
4 6 5
,0²mm1
5
,0664
N0001 0
0
b6
AF9
2
,
51
474
,0²mm1
5
,0664
N0001 0
0
a6A
F
=τ
⋅=
α⋅=τ
=τ
⋅=τ
α⋅=τ
τ
τ
τ
τ
33
Nachweis der Abstreifsicherheit νM und νB
Die Schraubverbindung ist mit jeweils 11-facher Sicherheit gegen das
Abstreifen der Gewinde des Flansches und der Gewindestange ausgelegt.
( )
( )
12
0
,11
7 3,
4 6
6
2
,
51 9
b7
6
2
,
51 9
12
0
,11
9
2
,
51
3
5
,
577
a7
M
²mmN
²mmNM
Mv
orh
M
B
²mmN
²mmN
B
B v
orh
B,m
B
=ν
=ν
τ=ν
=ν
=ν
τ
τ=ν
34
3.3 Nachweis der Abstreifsicherheit der Einschraubverbindung
Hydraulikzylinder - Flansch
Abb. 3.3 Schraubverbindung
Hydraulikzylinder – Flansch
Gegeben:
Last
000
N
200
F F
y max
v
or ==τ
Hydraulikzylinder mit Außengewinde 3 5/16’’-12 (Index B)
Nenndurchmesser des Gewindes d = 3 5/16’’ = 84,137 5 mm
Steigung (Gewinde) P = 12 Umdr./inch =2,117mm
Flankenwinkel α = 60°
Flankendurchmesser d2 = 82,763mm
Einschraubtiefe m = 45mm
Zugfestigkeit (hochfester Stahl) Rm,M = 1 000 N/mm²
Flansch mit Innengewinde 3 5/16’’-12 (Index M)
Nenndurchmesser des Gewindes D = 3 5/16’’ = 84,137 5 m
Steigung (Gewinde) P = 12 Umdr./inch =2,117mm
Flankenwinkel α = 60°
Flankendurchmesser D2 = 82,763mm
Einschraubtiefe m = 45mm
Zugfestigkeit (42CrMo4) Rm,B = 900 N/mm²
Gesucht:
Abstreifsicherheit des Flanschgewindes νM
Abstreifsicherheit des Außengewindes νB
τm,M; τm,B; τB,vor; τM,vor; αM; αB;
35
Festlegung der zulässigen Scherfestigkeiten τm,M (Flansch) und
τm,B (Außengewinde) basierend auf der Hypothese der Gestaltänderung nach
von Mises aus der Zugfestigkeit Rm
( )
²mmNM,m²m
mNB
,m
²mmNM,m
M,m²m
mNB
,m
B,m
mm
6
2
,
51 9
3
5
,
577
39003
R3
00013
R 13R
=τ=τ
==τ==τ
≈τ
Berechnung der Scherflächenanteilsfaktoren αM , αB
( )
474
,03
5
,
577
6
2
,
51 9
6
1
,
51 9
a
2
B
²mmN²m
mN
²mmN
B
B,mM,m
M,m
B
=α
+=α
τ+τ
τ=α
( )
52
6
,03
5
,
577
6
2
,
51 9
3
5
,
577
b2
M
²mmN²m
mN
²mmNM
B,mM,m
B,m
M
=α
+=α
τ+τ
τ=α
Berechnung des gemeinsamen Abstreifdurchmessers dτ
( )
( )mm
85
9
,
82
d30
ta
n
mm1
17
,
2474
,0
5
,0mm7 6
3
,
82
d
3
2
ta
n
P
5
,0dd
B,mM,m
M,m
2
=°
⋅−+=
α
⋅
τ+τ
τ−+=
τ
τ
τ
Berechnung der Abscherflächen Aτ von Innen- und Außengewinde
( )²m
m9
8
,71 31
1
Amm4
5
mm
85
9
,
82
A 4mdA
=
⋅⋅π=
⋅⋅π=
τ
τ
ττ
36
Berechnung der zulässigen (maximalen) Abscherkräfte FτmB , FτmM
( )
N5602
03
3F6
2
,
51 952
6
,0²mm
9
8
,71 31
1
Fa
5
AF
m
²mmNm
M,mMm
=
⋅⋅=
τ⋅α⋅=
τ
τ
ττ
( )
N5602
03
3F3
5
,
577
474
,0²mm
9
8
,71 31
1
F b5
AF
B
²mmN
B
B,m
BB
=
⋅⋅=
τ⋅α⋅=
τ
τ
ττ
Berechnung der vorhandenen Abscherspannungen
( )
( )
²mmNM
v
orh
Mv
orh
M
v
or
Mv
orh
²mmN
B v
orh
B v
orh
B
v
orB v
orh
44 0
,3
2
52
6
,0²mm
9
8
,71 31
1
N0002
00
b6
AF4
74
,36
474
,0²mm
9
8
,71 31
1
N0002
00
a6AF
=τ
⋅=τ
α⋅=τ
=τ
⋅=τ
α⋅=τ
τ
τ
τ
τ
Nachweis der Abstreifsicherheit νM und νB
( )
( )
0
2
,1 6
44 0
,3
2
6
2
,
51 9
b7
0
2
,1 6
474
,36
3
5
,
557
a7
M
²mmN
²mmNM
Mv
orh
M,mM
B
²mmN
²mmN
B
B v
orh
B,m
B
=ν
=ν
τ
τ=ν
=ν
=ν
τ
τ=ν
Die Sicherheit der Schraubverbindung gegen das Abstreifen des
Flanschgewindes und Zylinder- Außengewindes beträgt 16.
37
3.4 Statischer Festigkeitsnachweis der Gewindestange – Zugbeanspruchung
Abb. 3.4 Zugbelastung Gewindestange
Gegeben:
Zugkraft 000N
100
2
F F y
max
zvor
==
Gewindestange DIN 975-M20x800-10.9
Nenndurchmesser des Gewindes d = 20mm
Steigung (Gewinde) P = 2,5mm
Spannungsquerschnitt As = 244,79mm²
Flankenwinkel α = 60°
Flankendurchmesser d2 = 18,376mm
Streckgrenze (10.9) Rp0,2 = 900 N/mm²
Gesucht: Sicherheit gegen plastische Verformung ν
Berechnung der zulässigen Zugkraft Fzzul
( )
N331
220
F79,2
44
900
F1ARF
zzul
²mm
Nzzul
S2,0pzzul
=
⋅=
⋅=
Berechnung der Sicherheit gegen plastische Verformung ν
( )
2,2N0
00
100
N331
220
2FF
zvor
zzul
=ν
=ν
=ν
Es wurde für die Gewindestange eine 2,2-fache Sicherheit gegen plastische
Verformung ermittelt.
38
3.5 Statischer Festigkeitsnachweis des Jochs – Biegebeanspruchung
Abb. 3.5.1 Ebenen des Bauteils Joch
Gegeben:
Last Fy = Fymax = 200 000N
Joch
Werkstoff 16MnCr5
Elastizitätsmodul (Stahl) E = 210 000 N/mm²
Streckgrenze Rp0,2 = 695 N/mm²
Länge des Biegebalkens l = 150mm
Höhe des Bauteils h = 60mm
Gesucht:
Auflagerkräfte Ay, By
max. Biegemoment MBmax
Flächenmoment 2. Grades Izz
Axiales Widerstandmoment bW
Durchbiegung η(x)
zul. Biegespannung σbzul
vorhandene Biegespannung σbvor
Sicherheit gegen Versagen ν
39
3.5.1 Bestimmung der Auflagerreaktionen
Abb. 3.5.2 Auflagerreaktionen
( )
)4()Symmetrie
(BAB2lA
2l00Σ
M
)3(N000
100
2F
AAlF2l00Σ
M
)2(N000
100
2F
BBlF2l00Σ
M
0ΣF
10BFA0ΣF
000N
200
F
yyyyF
yyyyB
yyyyA
x
yyyy
y
=⋅−⋅==
==⋅+⋅−==
==⋅−⋅==
=
=−+−=
=
3.5.2 Stetige Bereiche, Biegemomente, DGLen der Biegelinie
Einteilung des Biegebalkens in stetige Bereiche
Abb. 3.5.3 Schnittreaktionen
Laufkoordinate 2lx0:x 11 ≤≤
Nm
500
7N000
100
mm
75
MNm
0N000
100
mm
0MAxM
0AxM
2lx
o
)
(x
y1)(x
y1)(x
1
1
1
1
=⋅=
=⋅=
⋅=
=⋅−
=
=
40
Aufstellen der Differentialgleichungen für die Laufkoordinate x1:
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )7ng
Durchbiegu
ccxA6xxIE
6Neigung
cA2x'xIE
5leichung
lg
aDifferenti
Ax''xIEM''xIE
211y
31
1
1y
21
1
y11
x1 1
+⋅+⋅−=η⋅⋅
+⋅−=η⋅⋅
⋅−=η⋅⋅
−=η⋅⋅
Laufkoordinate 2lx0:x 22 ≤≤
Nm
0N000
200
mm
75
N000
100
mm
150
MNm
500
7N000
100
mm
75
M
FxA)x2l
(M
0A)x2l
(FxM
2lx
)ox(
y2y2)x(
y2y2)x(
2
2
2
2
=⋅−⋅=
=⋅=
⋅−⋅+=
=⋅+−⋅+
=
=
Aufstellen der Differentialgleichungen für die Laufkoordinate x2:
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )10
ng
Durchbiegu
ccxF6xA)6
xx4l
(xIE
9Neigung
cF2xA)2
xx2l
('xIE
8leichung
lg
aDifferenti
FxA)x2l
(''xIE
M''xIE
432y
32
y
322
22
3y
22
y
22
22
y2y22
x2 2
+⋅+⋅+⋅+⋅−=η⋅⋅
+⋅+⋅+⋅−=η⋅⋅
⋅+⋅+−=η⋅⋅
−=η⋅⋅
Hinweis:
Auf die Einführung einer dritten Laufkoordinate x3 über die Balkenlänge
ausgehend von der Auflagerkraft By wird verzichtet, da dieser Bereich aufgrund
des mittigen Lastangriffs (bei l/2) beziehungsweise der vorherrschenden
Symmetrie identisch zum Bereich x1 ist.
41
Ermittlung der Integrationskonstanten aus den Rand- und Übergangs-
bedingungen
Die Neigung des Balkens für 2lx1 = ist Null.
( )
y
2
1
1y
2
2l
1
A8lc
cA2
0IE
6Gleichung
in
Einsetzen
0)2lx('
⋅=→
+⋅−=⋅⋅
→==η
Die Durchbiegung des Balkens für 0x1 = ist Null.
( )
0c
0cc0A0cc0A6
00IE
7Gleichung
in
Einsetzen
0)0x(
2
21y21y
31
=→
=+⋅+⋅=+⋅+⋅−=⋅⋅
→==η
Die Neigung des Balkens für )0x(')2lx(' 21 =η==η ist gleich.
( ) ( )
( )
0c
c0A8lA
8l
cF20A)2
002l
(cA22l
0x'IE2lx'IE
9und
6nGleichunge
der
en
Gleichsetz
)0x(')2lx('
3
3y
2
y
2
3y
2
y
2
1y
2
21
21
=→
+=⋅+⋅−
+⋅+⋅+⋅−=+⋅
−
=η⋅⋅=
=η⋅⋅
→=η==η
42
Die Durchbiegung des Balkens für )2lx()0x( 12 =η== ist gleich.
( ) ( )
( )
432y
32
y
322
2211y
31
21
21
ccxF6xA)6
xx4l
(ccxA6x
0xIE2lxIE
10
und
7nGleichunge
der
en
Gleichsetz
)0x()2lx(
+⋅+⋅+⋅+⋅−=+⋅+⋅−
=η⋅⋅=
=η⋅⋅
→=η==η
y
3
4
y
3
y
3
4
42
y3
y
32
y
2
y
3
A24
lc
A16
lA4
8
lc
c00FOA)600
4l
(0A8l
2lA
62l
⋅=→
⋅+⋅−=
+⋅+⋅+⋅+⋅−=+⋅⋅+⋅
−
3.5.3 Aufstellen der Gleichung der Biegelinie
Integrationskonstanten aus Abschnitt 5.2:
y
2
1 A8lc ⋅= 0c2 = 0c3 = y
3
4 A24
lc ⋅=
Aufstellung der Gleichung der Biegelinie durch Einsetzten der
Integrationskonstanten c1 und c2 in Gleichung (7)
( )
y
3
1
yy
y
3
y
33
1
y
2
y
3
211y
31
1
F48
l2lxIE
3aus
2F
A
A24
lA)1
6
l48
l
(2lxIE
0A8l
2lA
62l
ccxA6x
2lxIE
⋅=
=η⋅⋅
=
⋅=⋅+−=
=η⋅⋅
+⋅⋅+⋅
−=+⋅+⋅−=
=η⋅⋅
43
Allgemeine Form der Differentialgleichung der Biegelinie
( ) ( )11
F48
lxIE y
3
⋅=η⋅⋅
Durch Umstellung der Gleichung (12) erhält man die Gleichung zur Berechnung
der Durchbiegung
( ) ( )12IE4
8
lFx
3y
⋅⋅
⋅=η
Überprüfung des Ergebnisses Gleichung der Biegelinie durch Einsetzten der
Integrationskonstanten c3 und c4 in Gleichung (10)
( )
( )
( )
( )48
Fl0xIE
3aus
2F
A
A24
lA24
l00F6
0A)600
4l
(0xIE
ccxF6xA)6
xx4l
(0xIE
y3
2
yy
y
3
y
3
y
3
y
3
2
432y
32
y
322
22
⋅==η⋅⋅
=
⋅=⋅+⋅+⋅+⋅+⋅−==η⋅⋅
+⋅+⋅+⋅+⋅−==η⋅⋅
( ) ( )11
F48
lxIE y
3
⋅=η⋅⋅
( ) ( )12IE4
8
lFx
3y
⋅⋅
⋅=η
3.5.4. Berechnung der Durchbiegung, Biegespannungen und Sicherheit
Technologischer Größeneinflussfaktor Kt für Walzstahl/ Einsatzstahl (16MnCr5)
698
,0K
a11
3TBm
m11
mm
60l
og
41,01
mm
11
hlog
41,01K
t
t
=
−
⋅−=
⋅−=
Berechnung der zulässigen Biegespannung σbzul
( )
²mm
Nbzul
²mm
Nbzul
p0,2
tbzul
1,582
95
6698
,02,113
RK2,1
=σ
⋅⋅=σ
⋅⋅=σ
44
Berechnung des axialen Flächenmomentes 2. Grades Izz
Abb. 3.5.4 Biegequerschnitte
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
4zz
23
zz
2s
3
zz
2s
3
zz
mm
6,166
254
1I
2mm
25
mm
70
mm
5,171
2
mm
25
mm
70I
2hby12
hbI
hbA2Ay12
hbI
=
⋅
⋅⋅+
⋅=
⋅
⋅⋅+
⋅=
⋅=⋅
⋅+
⋅=
Ermittlung der maximalen Durchbiegung bei Last Fymax durch Einsetzen in (12)
( )( )
( ) mm
10
4,53
mm
75
xmm
6,166
254
1000
210
48
mm
150
N000
200IE4
8
lFmm
75
x
3
4²m
m
N
3
ZZ
3y
−⋅==η
⋅⋅
⋅=
⋅⋅
⋅==η
Berechnung des axialen Widerstandsmomentes Wb
Maximaler Randfaserabstand z = yS=h/2=30mm
34
zzb m
m5,8
05
41m
m30
mm
6,166
254
1z
IW ===
Berechnung der vorhandenen Biegespannung σbvor
²mm
Nbvor
3b
bbvor 4
0,1
79
mmm0
00
1mm
5,805
41
Nm
500
7WM
=σ
⋅==σ
Ermittlung der Sicherheit
24,3
40,1
79
1,582 ²m
m
N²m
m
N
bvor
bzul
=ν
=σ
σ=ν
Die Sicherheit gegen das Versagen des Bauteils beträgt 3,24.
45
3.6 Statischer Festigkeitsnachweis des Flansches – Biegebeanspruchung
Abb. 3.6.1 Ebenen des Bauteils Flansch
Gegeben:
Last Fy = Fymax = 200 000N
Flansch
Werkstoff 42CrMo4
Elastizitätsmodul (Stahl) E = 210 000 N/mm²
Streckgrenze (Vergütet) Rp0,2 = 900 N/mm²
Länge des Biegebalkens l = 150mm
Höhe des Bauteils h = 70mm
Ges.:
Auflagerkräfte Ay, By
max. Biegemoment MBmax
Flächenmoment 2. Grades Izz
Axiales Widerstandmoment b
W
Durchbiegung η(x)
zul. Biegespannung σbzul
vorhandene Biegespannung σbvor
Sicherheit gegen Versagen ν
46
3.6.1 Bestimmung der Auflagerreaktionen
Abb. 3.6.2 Auflagereaktionen
( )
)
4
()Symme
tr
ie
(
BA
B2
lA
2
l00ΣM
)
3
(
N0001 0
02F
AAl
F2
l00ΣM
)2(N0001 0
02FBB
l
F2
l00ΣM
0Σ
F
10
BF
A0Σ
F
000
N
200F
yyyyF
yyyyB
yyyy
A
xyyyy
y
=⋅−⋅==
==⋅+⋅−==
==⋅−⋅==
=
=−+−=
=
3.6.2 Stetige Bereiche, Biegemomente, DGLen der Biegelinie
Einteilung des Biegebalkens in stetige Bereiche
Abb. 3.6.3 Schnittreaktionen
Laufkoordinate 2
lx0:x
11 ≤≤
Nm5007N
0001 0
0mm
75
M Nm
0N
0001 0
0mm
0MAxM
0AxM
2
lx
o
)
(
xy1
)(
xy1
)(
x
1
1
1
1
=⋅=
=⋅=
⋅=
=⋅−
=
=
47
Aufstellen der Differentialgleichungen für die Laufkoordinate x1:
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )7ng
Dur
chb
ie gu
cc
xA6xxI
E
6Ne
igu
ng
c
A
2
x'xIE
5
l
eich u
ng
lg
aD
iffe r
enti
Ax''xIE
M''xIE
211y
3
11
1y
211
y11
x1 1
+⋅+⋅−=η⋅⋅
+⋅−=η⋅⋅
⋅−=η⋅⋅
−=η⋅⋅
Laufkoordinate 2
lx0:x
22 ≤≤
Nm
0N0002
00m
m7
5N0001 0
0mm
15
0
M Nm5007N
0001 0
0mm
75
M F
xA
)
x
2
l
(
M
0A)
x
2
l
(F
xM
2
lx
)
ox
(
y2y2)
x
(
y2y2)
x
(
2
2
2
2
=⋅−⋅=
=⋅=
⋅−⋅+=
=⋅+−⋅+
=
=
Aufstellen der Differentialgleichungen für die Laufkoordinate x2:
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )1 0n
gDur
chb
ie gu
cc
x
F6xA
)
6xx
4
l
(
xIE
9Ne
igu
ng
cF2
xA
)2
xx
2
l
(
'xIE
8
l
eich u
ng
lg
aD
iffe r
enti
F
xA
)
x
2
l
(
''xIE
M''xIE
43
2y
3
2y
3
2222
3y
22y
22
22
y2y22
x
2 2
+⋅+⋅+⋅+⋅−=η⋅⋅
+⋅+⋅+⋅−=η⋅⋅
⋅+⋅+−=η⋅⋅
−=η⋅⋅
Hinweis:
Auf die Einführung einer dritten Laufkoordinate x3 über die Balkenlänge
ausgehend von der Auflagerkraft By wird verzichtet, da dieser Bereich aufgrund
des mittigen Lastangriffs (bei l/2) beziehungsweise der vorherrschenden
Symmetrie identisch zum Bereich x1 ist.
48
Ermittlung der Integrationskonstanten aus den Rand- und Übergangs-
bedingungen
Die Neigung des Balkens für 2
lx
1 = ist Null.
( )
y
2
1
1y
2
2
l1
A
8
l
c
c
A
2
0IE
6Gl
eich u
ng
in
Einse
tzen
0)2
lx
(
'
⋅=→
+⋅−=⋅⋅
→==η
Die Durchbiegung des Balkens für
0x
1 = ist Null.
( )
0
c
0
cc
0A0
cc
0A6
00IE
7Gl
eich u
ng
in
Einse
tzen
0
)
0x
(
2
21y21y
31
=→
=+⋅+⋅=+⋅+⋅−=⋅⋅
→==η
Die Neigung des Balkens für )
0x
(
'
)2
lx
(
'
21 =η==η ist gleich.
( ) ( )
( )
0
c
c
0A
8
lA
8
l cF2
0A
)2
00
2
l
(c
A
22
l
0x'IE
2
lx'IE
9u
nd
6
n
Gl
eich u
ng
e
d
e ren
Gl
eichse
tz
)
0x
(
'
)2
lx
(
'
3
3y
2
y
2
3y
2
y
2
1y
2
21
21
=→
+=⋅+⋅−
+⋅+⋅+⋅−=+⋅
−
=η⋅⋅=
=η⋅⋅
→=η==η
49
Die Durchbiegung des Balkens für )2
lx
()
0x
( 12 =η== ist gleich.
( ) ( )
( )
43
2y
3
2y
3
222211y
3
1
21
21
cc
x
F6xA
)
6xx
4
l
(cc
xA6x
0xIE
2
lxIE
1 0u
nd7n
Gl
eich u
ng
e
d
e ren
Gl
eichse
tz
)
0x
()2
lx(
+⋅+⋅+⋅+⋅−=+⋅+⋅−
=η⋅⋅=
=η⋅⋅
→=η==η
y
3
4
y
3
y
3
4
42y
3
y
3
2y
2
y
3
A
24
l
c
A
1 6
lA
48
l
c
c
00
FO
A
)
600
4
l
(0A
8
l
2
lA62
l
⋅=→
⋅+⋅−=
+⋅+⋅+⋅+⋅−=+⋅⋅+⋅
−
3.6.3 Aufstellen der Gleichung der Biegelinie
Integrationskonstanten aus Abschnitt 6.2:
y
2
1
A
8
l
c ⋅=
0
c2 =
0
c3= y
3
4
A
24
l
c ⋅=
Aufstellung der Gleichung der Biegelinie durch Einsetzten der
Integrationskonstanten c1 und c2 in Gleichung (7)
( )
y
3
1
yy
y
3
y
33
1
y
2
y
3
211y
3
11
F48
l
2
lxIE
3au
s2F
A
A
24
lA
)1 6
l
48
l
(2
lxIE
0A
8
l
2
lA62
l
cc
xA6x
2
lxIE
⋅=
=η⋅⋅
=
⋅=⋅+−=
=η⋅⋅
+⋅⋅+⋅
−=+⋅+⋅−=
=η⋅⋅
50
Allgemeine Form der Differentialgleichung der Biegelinie
( ) ( )11F4
8
lxIE
y
3
⋅=η⋅⋅
Durch Umstellung der Gleichung (12) erhält man die Gleichung zur Berechnung
der Durchbiegung
( ) ( )12
IE4
8
l
Fx 3
y
⋅⋅
⋅=η
Überprüfung des Ergebnisses Gleichung der Biegelinie durch Einsetzten der
Integrationskonstanten c3 und c4 in Gleichung (11)
( )
( )
( )
( ) 48
F
l0xI
E
3au
s2F
A
A
24
lA
24
l00
F60A
)
600
4
l
(
0xIE
cc
x
F6xA
)
6xx
4
l
(
0xIE
y
3
2
yy
y
3
y
3
y
3
y
3
2
43
2y
3
2y
3
2222
⋅==η⋅⋅
=
⋅=⋅+⋅+⋅+⋅+⋅−==η⋅⋅
+⋅+⋅+⋅+⋅−==η⋅⋅
( ) ( )11F4
8
lxIE
y
3
⋅=η⋅⋅
( ) ( )12
IE4
8
l
Fx 3
y
⋅⋅
⋅=η
3.6.4. Berechnung der Biegespannungen und Sicherheit
Technologischer Größeneinflussfaktor Kt für Walzstahl/ Vergütungsstahl
(42CrMo4)
7 3
7
,0K
]a11
3
TB[
mm
1 6mm
60l
og4
1
,01
mm
61
hlog4
1
,01
K
t
t
=
−
⋅−=
⋅−=
Berechnung der zulässigen Biegespannung σbzul
( )
²mm
Nb
zul
²mm
Nb
zul
p 0,
2
tbz
ul
17
,7 9
6
9007 3
7
,0
2
,1
1 3RK
2
,1
=σ
⋅⋅=σ
⋅⋅=σ
51
Berechnung der gemeinsamen Schwerpunktlage zusammengesetzter Flächen
Abb. 3.6.4 Biegequerschnitte
mm51,3
7y
mm
15
,
811
1mm
690
mm
15
,
811
1mm5
,
27mm
690m
m5
,6
2y
AAA
yA
yy
Ay
A1y
S
22
22
S
21
22S11SS
1i
niS
ig
es
S
=
+
⋅+⋅=
+
⋅+⋅=
⋅⋅= ∑=
Berechnung des axialen Flächenmomentes 2. Grades Izz
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( ) ( )4
zz
2
3
2
3
zz
2222
3
221121
3
11zz
2zz
1zz
zz
mm5
66
0
81
1I
mm5
5mm
9,3
2mm
66,9
12
mm5
5mm
9,3
2
mm
15
mm
4 6mm
3
4
,
25
12
mm
15
mm
4 6Ihby
12
hbhby1
2
hbI
III
=
+
⋅⋅+
⋅
+
⋅⋅+
⋅=
⋅⋅+⋅
+⋅⋅+⋅
=
+=
Ermittlung der maximalen Durchbiegung bei Last Fymax durch Einsetzen in (12)
( )( )
( ) mm
1 09,6
1mm
75
x mm5
66
0
81
100021 04
8
mm
15
0N0002
00I
E48
l
Fmm
75
x
34²
mm
N
3
ZZ
3
y
−⋅==η
⋅⋅
⋅=
⋅⋅
⋅==η
Maximaler Randfaserabstand z = yS = 37,16mm
Berechnung des axialen Widerstandsmomentes Wb 34
zzt
mm
1,
1 092
9mm
1 6,3
7
mm56
0
81
1
z
IW
===
52
Berechnung der vorhandenen Biegespannung σbvor
²mm
Nbv o
r
3
b
bbv o
r6
5
,
257
mmm
0001
mm
1,
1 092
9Nm5007W
M
=σ
⋅==σ
Ermittlung der Sicherheit
09,3
6
5
,
257
17
,7 9
6²
mm
N
²mm
N
bv o
r
bz
ul
=ν
=σ
σ=ν
Die Sicherheit gegen das Versagen des Bauteils beträgt 3,1.
45
3.6 Statischer Festigkeitsnachweis des Flansches – Biegebeanspruchung
Abb. 3.6.1 Ebenen des Bauteils Flansch
Gegeben:
Last Fy = Fymax = 200 000N
Flansch
Werkstoff 42CrMo4
Elastizitätsmodul (Stahl) E = 210 000 N/mm²
Streckgrenze (Vergütet) Rp0,2 = 900 N/mm²
Länge des Biegebalkens l = 150mm
Höhe des Bauteils h = 70mm
Ges.:
Auflagerkräfte Ay, By
max. Biegemoment MBmax
Flächenmoment 2. Grades Izz
Axiales Widerstandmoment b
W
Durchbiegung η(x)
zul. Biegespannung σbzul
vorhandene Biegespannung σbvor
Sicherheit gegen Versagen ν
46
3.6.1 Bestimmung der Auflagerreaktionen
Abb. 3.6.2 Auflagereaktionen
( )
)
4
()Symme
tr
ie
(
BA
B2
lA
2
l00ΣM
)
3
(
N0001 0
02F
AAl
F2
l00ΣM
)2(N0001 0
02FBB
l
F2
l00ΣM
0Σ
F
10
BF
A0Σ
F
000
N
200F
yyyyF
yyyyB
yyyy
A
xyyyy
y
=⋅−⋅==
==⋅+⋅−==
==⋅−⋅==
=
=−+−=
=
3.6.2 Stetige Bereiche, Biegemomente, DGLen der Biegelinie
Einteilung des Biegebalkens in stetige Bereiche
Abb. 3.6.3 Schnittreaktionen
Laufkoordinate 2
lx0:x
11 ≤≤
Nm5007N
0001 0
0mm
75
M Nm
0N
0001 0
0mm
0MAxM
0AxM
2
lx
o
)
(
xy1
)(
xy1
)(
x
1
1
1
1
=⋅=
=⋅=
⋅=
=⋅−
=
=
47
Aufstellen der Differentialgleichungen für die Laufkoordinate x1:
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )7ng
Dur
chb
ie gu
cc
xA6xxI
E
6Ne
igu
ng
c
A
2
x'xIE
5
l
eich u
ng
lg
aD
iffe r
enti
Ax''xIE
M''xIE
211y
3
11
1y
211
y11
x1 1
+⋅+⋅−=η⋅⋅
+⋅−=η⋅⋅
⋅−=η⋅⋅
−=η⋅⋅
Laufkoordinate 2
lx0:x
22 ≤≤
Nm
0N0002
00m
m7
5N0001 0
0mm
15
0
M Nm5007N
0001 0
0mm
75
M F
xA
)
x
2
l
(
M
0A)
x
2
l
(F
xM
2
lx
)
ox
(
y2y2)
x
(
y2y2)
x
(
2
2
2
2
=⋅−⋅=
=⋅=
⋅−⋅+=
=⋅+−⋅+
=
=
Aufstellen der Differentialgleichungen für die Laufkoordinate x2:
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )1 0n
gDur
chb
ie gu
cc
x
F6xA
)
6xx
4
l
(
xIE
9Ne
igu
ng
cF2
xA
)2
xx
2
l
(
'xIE
8
l
eich u
ng
lg
aD
iffe r
enti
F
xA
)
x
2
l
(
''xIE
M''xIE
43
2y
3
2y
3
2222
3y
22y
22
22
y2y22
x
2 2
+⋅+⋅+⋅+⋅−=η⋅⋅
+⋅+⋅+⋅−=η⋅⋅
⋅+⋅+−=η⋅⋅
−=η⋅⋅
Hinweis:
Auf die Einführung einer dritten Laufkoordinate x3 über die Balkenlänge
ausgehend von der Auflagerkraft By wird verzichtet, da dieser Bereich aufgrund
des mittigen Lastangriffs (bei l/2) beziehungsweise der vorherrschenden
Symmetrie identisch zum Bereich x1 ist.
48
Ermittlung der Integrationskonstanten aus den Rand- und Übergangs-
bedingungen
Die Neigung des Balkens für 2
lx
1 = ist Null.
( )
y
2
1
1y
2
2
l1
A
8
l
c
c
A
2
0IE
6Gl
eich u
ng
in
Einse
tzen
0)2
lx
(
'
⋅=→
+⋅−=⋅⋅
→==η
Die Durchbiegung des Balkens für
0x
1 = ist Null.
( )
0
c
0
cc
0A0
cc
0A6
00IE
7Gl
eich u
ng
in
Einse
tzen
0
)
0x
(
2
21y21y
31
=→
=+⋅+⋅=+⋅+⋅−=⋅⋅
→==η
Die Neigung des Balkens für )
0x
(
'
)2
lx
(
'
21 =η==η ist gleich.
( ) ( )
( )
0
c
c
0A
8
lA
8
l cF2
0A
)2
00
2
l
(c
A
22
l
0x'IE
2
lx'IE
9u
nd
6
n
Gl
eich u
ng
e
d
e ren
Gl
eichse
tz
)
0x
(
'
)2
lx
(
'
3
3y
2
y
2
3y
2
y
2
1y
2
21
21
=→
+=⋅+⋅−
+⋅+⋅+⋅−=+⋅
−
=η⋅⋅=
=η⋅⋅
→=η==η
49
Die Durchbiegung des Balkens für )2
lx
()
0x
( 12 =η== ist gleich.
( ) ( )
( )
43
2y
3
2y
3
222211y
3
1
21
21
cc
x
F6xA
)
6xx
4
l
(cc
xA6x
0xIE
2
lxIE
1 0u
nd7n
Gl
eich u
ng
e
d
e ren
Gl
eichse
tz
)
0x
()2
lx(
+⋅+⋅+⋅+⋅−=+⋅+⋅−
=η⋅⋅=
=η⋅⋅
→=η==η
y
3
4
y
3
y
3
4
42y
3
y
3
2y
2
y
3
A
24
l
c
A
1 6
lA
48
l
c
c
00
FO
A
)
600
4
l
(0A
8
l
2
lA62
l
⋅=→
⋅+⋅−=
+⋅+⋅+⋅+⋅−=+⋅⋅+⋅
−
3.6.3 Aufstellen der Gleichung der Biegelinie
Integrationskonstanten aus Abschnitt 6.2:
y
2
1
A
8
l
c ⋅=
0
c2 =
0
c3= y
3
4
A
24
l
c ⋅=
Aufstellung der Gleichung der Biegelinie durch Einsetzten der
Integrationskonstanten c1 und c2 in Gleichung (7)
( )
y
3
1
yy
y
3
y
33
1
y
2
y
3
211y
3
11
F48
l
2
lxIE
3au
s2F
A
A
24
lA
)1 6
l
48
l
(2
lxIE
0A
8
l
2
lA62
l
cc
xA6x
2
lxIE
⋅=
=η⋅⋅
=
⋅=⋅+−=
=η⋅⋅
+⋅⋅+⋅
−=+⋅+⋅−=
=η⋅⋅
50
Allgemeine Form der Differentialgleichung der Biegelinie
( ) ( )11F4
8
lxIE
y
3
⋅=η⋅⋅
Durch Umstellung der Gleichung (12) erhält man die Gleichung zur Berechnung
der Durchbiegung
( ) ( )12
IE4
8
l
Fx 3
y
⋅⋅
⋅=η
Überprüfung des Ergebnisses Gleichung der Biegelinie durch Einsetzten der
Integrationskonstanten c3 und c4 in Gleichung (11)
( )
( )
( )
( ) 48
F
l0xI
E
3au
s2F
A
A
24
lA
24
l00
F60A
)
600
4
l
(
0xIE
cc
x
F6xA
)
6xx
4
l
(
0xIE
y
3
2
yy
y
3
y
3
y
3
y
3
2
43
2y
3
2y
3
2222
⋅==η⋅⋅
=
⋅=⋅+⋅+⋅+⋅+⋅−==η⋅⋅
+⋅+⋅+⋅+⋅−==η⋅⋅
( ) ( )11F4
8
lxIE
y
3
⋅=η⋅⋅
( ) ( )12
IE4
8
l
Fx 3
y
⋅⋅
⋅=η
3.6.4. Berechnung der Biegespannungen und Sicherheit
Technologischer Größeneinflussfaktor Kt für Walzstahl/ Vergütungsstahl
(42CrMo4)
7 3
7
,0K
]a11
3
TB[
mm
1 6mm
60l
og4
1
,01
mm
61
hlog4
1
,01
K
t
t
=
−
⋅−=
⋅−=
Berechnung der zulässigen Biegespannung σbzul
( )
²mm
Nb
zul
²mm
Nb
zul
p 0,
2
tbz
ul
17
,7 9
6
9007 3
7
,0
2
,1
1 3RK
2
,1
=σ
⋅⋅=σ
⋅⋅=σ
51
Berechnung der gemeinsamen Schwerpunktlage zusammengesetzter Flächen
Abb. 3.6.4 Biegequerschnitte
mm51,3
7y
mm
15
,
811
1mm
690
mm
15
,
811
1mm5
,
27mm
690m
m5
,6
2y
AAA
yA
yy
Ay
A1y
S
22
22
S
21
22S11SS
1i
niS
ig
es
S
=
+
⋅+⋅=
+
⋅+⋅=
⋅⋅= ∑=
Berechnung des axialen Flächenmomentes 2. Grades Izz
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( ) ( )4
zz
2
3
2
3
zz
2222
3
221121
3
11zz
2zz
1zz
zz
mm5
66
0
81
1I
mm5
5mm
9,3
2mm
66,9
12
mm5
5mm
9,3
2
mm
15
mm
4 6mm
3
4
,
25
12
mm
15
mm
4 6Ihby
12
hbhby1
2
hbI
III
=
+
⋅⋅+
⋅
+
⋅⋅+
⋅=
⋅⋅+⋅
+⋅⋅+⋅
=
+=
Ermittlung der maximalen Durchbiegung bei Last Fymax durch Einsetzen in (12)
( )( )
( ) mm
1 09,6
1mm
75
x mm5
66
0
81
100021 04
8
mm
15
0N0002
00I
E48
l
Fmm
75
x
34²
mm
N
3
ZZ
3
y
−⋅==η
⋅⋅
⋅=
⋅⋅
⋅==η
Maximaler Randfaserabstand z = yS = 37,16mm
Berechnung des axialen Widerstandsmomentes Wb 34
zzt
mm
1,
1 092
9mm
1 6,3
7
mm56
0
81
1
z
IW
===
52
Berechnung der vorhandenen Biegespannung σbvor
²mm
Nbv o
r
3
b
bbv o
r6
5
,
257
mmm
0001
mm
1,
1 092
9Nm5007W
M
=σ
⋅==σ
Ermittlung der Sicherheit
09,3
6
5
,
257
17
,7 9
6²
mm
N
²mm
N
bv o
r
bz
ul
=ν
=σ
σ=ν
Die Sicherheit gegen das Versagen des Bauteils beträgt 3,1.
53
3.7 Überprüfung der Einhaltung der zulässigen Flächenpressung zwischen
Joch und Flanschmutter
Abb. 3.7 Flächenpressung
Flanschmutter - Joch
Gegeben:
Betriebskraft 000N
100
2
F F y
max
D ==
Flanschmutter DIN EN 1661-M20-10 (Index M)
Zugfestigkeit (10.9) Rm = 1 000 N/mm²
Grenzflächenpressung Mutter pG,M = 900N/mm²
Nenndurchmesser des Gewindes D = 20mm
Durchmesser der Kopfauflagefläche dw = 39,9mm
Joch
Durchgangsloch nach DIN für M20 dh = 22mm
Grenzflächenpressung 16MnCr5 [1] pG = 900N/mm²
Gesucht:
Berührungsfläche der Verbindung Ap
Sicherheit gegen Setzen der durch
Betriebskraft verspannten Teile ν
54
Berechnung der Berührungsfläche Ap der durch die Betriebskraft verspannten
Teile
( ) ( )
( ) ( )( )2
p
22p
2h
2wp
mm
23,8
70
A
mm
22
mm
9,394
A
1dd4
A
=
−π
=
−π
=
Berechnung der vorhandenen Flächenpressung p
( )
2mm
N
2
p
D
9,114
pmm
23,8
70
N000
100
p
2AF
p
=
=
=
Berechnung der Sicherheit ν gegen Setzen der durch Betriebskraft verspannten
Teile
( )
83,7
9,114
900
3p
p
2
2
mm
Nmm
N
G
=ν
=ν
=ν
Die Sicherheit gegen das Setzen der verspannten Teile beträgt 7,83.
55
3.8 Statische Festigkeitsnachweise an der Verbindung Joch – Druckstück
Abb. 3.8 Beanspruchungen des Druckstückes
Um einen einfachen Wechsel des Druckstückes zu gewährleisten, wurde die
Passung zum Joch mit einer Spielpassung bedacht. Damit werden die
Betriebskräfte nicht über den Reibschluss, sonder über die Schulter des
Druckstückes auf das Joch Übertragung. Daher ist das Druckstück auf
Einhaltung der zulässigen Flächenpressung und Abscherung zu überprüfen.
3.8.1 Nachweis der Sicherheit gegen Abscherung
Gegeben:
Betriebskraft 000N
100
2
F F y
max
D ==
Druckstück
Werkstoff 16MnCr5
Streckgrenze Rp0,2 = 695N/mm²
Zugfestigkeit Rm = 1 000N/mm²
Abscherdurchmesser dτ = 100mm
Höhe der Schulter h = 15mm
Gesucht:
Sicherheit gegen Abscherung des Jochs ν
56
Berechnung der zulässigen Scherspannung τm
( )
2
2
mm
Nm
mm
N
m
mm
35,5
77
31000
13
R
=τ
=τ
=τ
Berechnung der Scherfläche Aτ
( )
2mm
91,7
69
3Amm
15
mm
80
A2hdA
=
⋅⋅π=
⋅⋅π=
τ
τ
ττ
Berechnung der vorhandenen Scherspannung τm
( )
2mm
Nvor
2vor
vor
9,114
mm
91,3
769
N000
200
3AF
=τ
=τ
τ
τ=τ
Sicherheit gegen Setzen der durch Betriebskraft verspannten Teile ν
( )
88,1
0
05,5
3
35,5
77
4
2
2
mm
Nmm
Nvor
m
=ν
=ν
τ
τ=ν
Die Sicherheit gegen das Abscheren des Bauteils beträgt 10,88.
57
3.8.2 Überprüfung der Einhaltung der zulässigen Flächenpressung zwischen
Druckstück und Joch
Gegeben:
Betriebskraft 000N
200
FD =
Druckstück
Werkstoff 16MnCr5
Streckgrenze Rp0,2 = 695N/mm²
Außendurchmesser da = 100mm
Innendurchmesser di = 80mm
Grenzflächenpressung pG = 900N/mm²
Gesucht:
Berührungsfläche der Verbindung Ap
Sicherheit gegen Setzen der durch
Betriebskraft verspannten Teile ν
Berechnung der Berührungsfläche Ap der durch die Betriebskraft verspannten
Teile
( ) ( )
( ) ( )( )2
p
22p
2i
2ap
mm
43,8
27
2A
mm
80
mm
100
4A
1dd4
A
=
−π
=
−π
=
Berechnung der vorhandenen Flächenpressung p
( )
2mm
N
2
p
D
73,7
0p
mm
43,8
27
2N0
00
200
p
2AF
p
=
=
=
Berechnung der Sicherheit ν gegen Setzen der durch Betriebskraft verspannten
Teile
Die Sicherheit gegen das Setzen der
verspannten Teile beträgt 12,72.
( )
72,1
273,7
0
900
3p
p
2
2
mm
Nmm
N
G
=ν=ν
=ν
58
3.9 Statische Festigkeitsnachweise an der Verbindung Druckstück –
Druckhülse des Spannsystems
Abb. 3.9. Beanspruchung von
Druckhülse und Druckstück
Die Maße und Toleranzen (Ø A, Ø B) der Plananlage am Druckstück
(Kontaktfläche zur Druckhülse) sollten mit denen der Innenkontur der Spindel
identisch sein. Für Spannsysteme der Firma Ott-Jakob[] sind sie in Tab. 2.2.6.1
(HSK) und Tab. 2.2.6.1 (SK) ersichtlich. Diese Maße und auch der Hub, um die
Sicherungsscheibe demontieren zu können, sind für jedes Spannsystem
individuell.
Somit muss der Festigkeitsnachweis für jede Kombination aus Druckstück/
Druckhülse geführt werden und erfolgt deshalb an dieser Stelle nur für ein
ausgewähltes Spannsystem.
59
Gegeben:
Spannsystem Fa. Ott-Jakob HSK A63[]
Federkraft des Spannsystems 000N
81 F FD == τ
Druckstück
Werkstoff 16MnCr5
Streckgrenze Rp0,2 = 695N/mm²
Zugfestigkeit Rm = 1 000 N/mm²
Grenzflächenpressung Mutter pG, = 900N/mm²
Abscherdurchmesser dτ = 35mm
Außendurchmesser da = 35mm
Innendurchmesser di = 27mm
Höhe der Schulter h = 12mm
3.9.1 Nachweis der Sicherheit gegen Abscherung
Gesucht: Sicherheit gegen Abscherung des Jochs ν
Berechnung der zulässigen Scherspannung τm
( )
2
2
mm
Nm
mm
N
m
mm
35,5
77
31000
13
R
=τ
=τ
=τ
Berechnung der Scherfläche Aτ
( )
2mm
47,1
319
Amm
12
mm
35
A2hdA
=
⋅⋅π=
⋅⋅π=
τ
τ
ττ
60
Berechnung der vorhandenen Scherspannung τvor
( )
2mm
Nvor
2vor
vor
64,1
3
mm
47,1
319
N000
18
3AF
=τ
=τ
τ
τ=τ
Sicherheit gegen Setzen der durch Betriebskraft verspannten Teile ν
( )
32,4
2
64,1
3
35,5
77
4
2
2
mm
Nmm
Nvor
m
=ν
=ν
τ
τ=ν
Die Sicherheit gegen das Abscheren des Bauteils beträgt 42,32.
3.9.2 Überprüfung der Einhaltung der zulässigen Flächenpressung zwischen
Druckstück und Joch
Gesucht:
Sicherheit gegen Setzen der durch
Betriebskraft verspannten Teile ν
Berechnung der Berührungsfläche Ap der durch die Betriebskraft verspannten
Teile
( ) ( )
( ) ( )( )2
p
22p
2i
2ap
mm
56,3
89
A
mm
27
mm
354
A
1dd4
A
=
−π
=
−π
=
Berechnung der vorhandenen Flächenpressung p
( )
2mm
N
2
p
D
21,4
6p
mm
56,3
89
N000
18p
2AF
p
=
=
=
61
Berechnung der Sicherheit ν gegen Setzen der durch Betriebskraft verspannten
Teile
( )
48,1
9
21,4
6
900
3p
p
2
2
mm
Nmm
N
G
=ν
=ν
=ν
Die Sicherheit gegen das Setzen der verspannten Teile beträgt 19,48.
62
3.10 Überprüfung der Einhaltung der zulässigen Flächenpressung zwischen
Zugstangenkopf und Zugstangenkopfaufnahme
Eine Forderung bei der Konstruktion der Zugstangenkopf-Aufnahme war die
universelle Einsetzbarkeit des Bauteils. Zielsetzung ist es, mit diesem Bauteil
letztlich mehrere Spannsysteme abzudecken.
Abb. 3.10 Skizze Zugstangenkopf-
Aufnahme - Stufensystem
Dieses Ziel wurde mit Hilfe mehrere
kreisringförmiger Stufen in Abständen
zu je 5 Millimetern Höhe (siehe
Abbildung 10.1) realisiert.
Dabei nehmen die Flächeninhalte der
Stufen von innen nach außen zu, quasi
proportional zu den Kolbenflächen
respektive Federkräften der
Spannsysteme.
Bei der Nachfertigung weiterer
Systeme von Zugstangenkopf-Aufnahme ist darauf zu achten, dass die
Flächeninhalte der einzelnen Kreisringe groß genug gestaltet und mit einer
ausreichenden Sicherheit gegen Setzen beaufschlagt werden. Die aus Last und
Flächeninhalt resultierende Flächenpressung p darf Grenzflächenpressung pG
des Werkstoffes in keinem Fall überschreiten.
Die in Abb. 3.10 dargestellten Stufen sollen nachfolgend exemplarisch
nachgerechnet werden.
Gegeben:
Druckstück
Werkstoff 16MnCr5
Grenzflächenpressung pG = 900N/mm²
63
Gesucht:
Berührungsfläche der Verbindung Ap
Sicherheit gegen Setzen der durch
Betriebskraft verspannten Teile ν
Durchmesserstufe Ø 80
z. B. für Spannsystem Fa. Ott Jakob HSK B 160[2]
Nennmaß des Kolbendurchmessers D = 80mm
Federkraft FD = 40 000N
Außendurchmesser der Stufe damin = 80mm
Innendurchmesser der Stufe dimax = 62mm
Berechnung der Berührungsfläche Ap der durch die Betriebskraft verspannten
Teile
( ) ( )
( ) ( )( )2
p
22p
2max
i2min
ap
mm
08,1
04
2A
mm
61
mm
804
A
1dd4
A
=
−π
=
−π
=
Berechnung der vorhandenen Flächenpressung p
( )
2mm
N
2
p
D
01,1
9p
mm
08,1
04
2N0
00
40p
2AFp
=
=
=
Berechnung der Sicherheit ν gegen Setzen der belasteten Fläche
Die Sicherheit gegen das Setzen der belasteten Fläche beträgt 47,34.
( )
34,4
7
01,1
9
900
3pp
2
2
mm
Nmm
N
G
=ν
=ν
=ν
64
Durchmesserstufe Ø 60
z. B. für Spannsystem Fa. Ott Jakob SK 50 A1 verstärkt[2]
Nennmaß des Kolbendurchmessers D = 60mm
Federkraft FD = 35 000N
Außendurchmesser der Stufe damin = 60mm
Innendurchmesser der Stufe dimax = 49mm
Berechnung der Berührungsfläche Ap der durch die Betriebskraft verspannten
Teile
( ) ( )
( ) ( )( )2
p
22p
2max
i2min
ap
mm
69,9
41
A
mm
49
mm
604
A
1dd4
A
=
−π
=
−π
=
Berechnung der vorhandenen Flächenpressung p
( )
2mm
N
2
p
D
17,3
7p
mm
69,9
41
N000
35p
2AFp
=
=
=
Berechnung der Sicherheit ν gegen Setzen der durch Betriebskraft belasteten
Fläche
Die Sicherheit gegen das Setzen der belasteten Fläche beträgt 24,21.
( )
21,2
4
17,3
7
900
3pp
2
2
mm
Nmm
N
G
=ν
=ν
=ν
65
Durchmesserstufe Ø 48
z. B. für Spannsystem Fa. Ott Jakob HSK B125[2]
Nennmaß des Kolbendurchmessers D = 60mm
Federkraft FD = 15 000N
Außendurchmesser der Stufe damin = 48mm
Innendurchmesser der Stufe dimax = 39mm
Berechnung der Berührungsfläche Ap der durch die Betriebskraft verspannten
Teile
( ) ( )
( ) ( )( )2
p
22p
2max
i2min
ap
mm
97,6
12
A
mm
39
mm
484
A
1dd4
A
=
−π
=
−π
=
Berechnung der vorhandenen Flächenpressung p
( )
2mm
N
2
p
D
39,2
4p
mm
97,6
12
N000
15p
2AFp
=
=
=
Berechnung der Sicherheit ν gegen Setzen der durch Betriebskraft belasteten
Fläche
Die Sicherheit gegen das Setzen der belasteten Fläche beträgt 36,90.
( )
90,3
6
39,2
4
900
3pp
2
2
mm
Nmm
N
G
=ν
=ν
=ν
66
Durchmesserstufe Ø 38
z. B. für Spannsystem Fa. Ott Jakob SK 40 A1[2]
Nennmaß des Kolbendurchmessers D = 38mm
Federkraft FD = 12 000N
Außendurchmesser der Stufe damin = 38mm
Innendurchmesser der Stufe dimax = 29mm
Berechnung der Berührungsfläche Ap der durch die Betriebskraft verspannten
Teile
( ) ( )
( ) ( )( )2
p
22p
2max
i2min
ap
mm
60,4
73
A
mm
29
mm
384
A
1dd4
A
=
−π
=
−π
=
Berechnung der vorhandenen Flächenpressung p
( )
2mm
N
2
p
D
34,2
5p
mm
60,4
73
N000
12p
2AFp
=
=
=
Berechnung der Sicherheit ν gegen Setzen der durch Betriebskraft belasteten
Fläche
( )
52,3
5
34,2
5
900
3pp
2
2
mm
Nmm
N
G
=ν
=ν
=ν
Die Sicherheit gegen das Setzen der belasteten Fläche beträgt 35,52.
4. Ausblick
Die in der Arbeit vorgestellte hydraulische Demontagevorrichtung ist so
konzipiert, dass sie durch die Nachfertigung weiterer System-Komponenten
(Druckstück und Zugstangenkopf-Aufnahme) beliebig ergänzt werden kann.
Durch den Einsatz der handbetriebenen Hydraulikanlage wird diese Eigenschaft
noch unterstützt, da nur so viel (oder wenig) Kraft erzeugt wird, wie für die
Demontage des Spannsystems benötigt wird.
Als Weiterentwicklung der Konstruktion ist die Ergänzung durch eine
Kraftmessdose in Kombination mit einem Weglängenmesssystem möglich,
womit die Ist-Werte der Kräfte Hübe ermittelt werden können, ohne das
Spannsystem zerlegen zu müssen.
67
68
5. Anhang 5.1. Stückliste und Zeichnungen
610x800x1620Hydraulische Montagevorrichtung
018048
Bezeichnung:
2613.0-00.00-08
Werkstoff:
Gewicht:
Bemerkung:
250,00 kg
Mittwoch, 23.02.2011 2613.0-00.00-01 Seite 1/2
Montagestückliste
Pos Menge ZeichnungsnummerTeilenummer
Bezeichnung Material
2613.0-01.00-11 018049
1,00 Arbeitstisch 610x660x800 St37-2
Stk0001 St37-2
2613.0-02.00-02 018050
1,00 Flansch Ø58/Ø300x70 42CrMo4
Stk0002 42CrMo4
2613.0-03.00-03 018053
1,00 Joch Ø80/Ø230x60 16MnCr5
Stk0003 16MnCr5
2613.0-04.00-04 018102
1,00 Montageblech I 7x120x120 St37-2
Stk0004 St37-2
2613.0-05.00-04 018103
1,00 Montageblech II 7x80x120 St37-2
Stk0005 St37-2
2613.0-06.00-04 018125
1,00 Distanzring Ø60/Ø80x14 16MnCr5
Stk0006 16MnCr5
2613.0-10.00-04 018059
1,00 Druckstück Ø100-75 16MnCr5
Stk0010 16MnCr5
2613.0-20.00-03 018060
1,00 Zugstangenkopf-Aufnahme Ø100x100
16MnCr5
Stk0020 16MnCr5
2613.0-30.00-04 018111
10,00 Rohr 35x7,1-120 DIN 2448 St37-2
Stk0030 St37-2
2613.0-31.00-04 018129
2,00 Rohr 35x7,1-60 DIN 2448 St37-2
Stk0031 St37-2
2613.0-32.00-04 018130
2,00 Rohr 35x7,1-30 DIN 2448 St37-2
Stk0032 St37-2
-014253
4,00 KS-Nivellierspindeln KS 4035 DC condisc KS- Montagetechnik St
Stk0051 St
-018109
1,00 Sicherheits-Spannhebel mit Schraube GN312-24-M10-80-E Ganter
Stk0052
-018110
2,00 Bügelgriff GN 528-PA-94-6,5-OR Ganter PA
Stk0053 PA
-018131
4,00 Mörtelpatrone UKA 3 M 16 Fischer
Stk0054
-018104
2,00 Gewindestange M20 DIN 975 10.9
m0101 10.9
-001186
6,00 Zylinderschraube M8x50 DIN 912 12.9 schwarz
Stk0102 12.9 schwarz
-000081
4,00 Zylinderschraube M6x16 DIN 912 12.9 schwarz
Stk0103 12.9 schwarz
-000331
2,00 Zylinderschraube M8x25 DIN 912 12.9 schwarz
Stk0104 12.9 schwarz
-018105
4,00 Senkschraube M8x12 DIN 7991 12.9 schwarz
Stk0105 12.9 schwarz
610x800x1620Hydraulische Montagevorrichtung
018048
Bezeichnung:
2613.0-00.00-08
Werkstoff:
Gewicht:
Bemerkung:
250,00 kg
Mittwoch, 23.02.2011 2613.0-00.00-01 Seite 2/2
Montagestückliste
Pos Menge ZeichnungsnummerTeilenummer
Bezeichnung Material
-014844
2,00 Senkschraube M8x25 DIN 7991 10.9 schwarz
Stk0106 10.9 schwarz
-018106
2,00 Sechskantmutter mit Flansch M20
DIN EN 1661 10.9 schwarz
Stk0201 10.9 schwarz
-016756
2,00 Sechskantmutter M20 DIN 934 8.8 schwarz
Stk0202 8.8 schwarz
-000094
2,00 Scheibe A 8.4 DIN 125 St
Stk0203 St
-018112
1,00 Hydraulikzylinder LSC 25/100 /0904-03 / PN 700 Lukas
Stk0701
-018113
1,00 Pumpe ZPH 1A/1 Lukas
Stk0702
-013066
1,00 Schraubkupplungsnippel SKN2 / PN 700
Lukas
Stk0703
-013068
1,00 Manometereinheit MEL 700 N Lukas
Stk0704
-013067
1,00 Hydraulikschlauch DN 6 PN 700 Lukas
Stk0705
Pos. 202 mit 438 Nmvorgespannt
800
720
101
10
704
201
03
202
30
01
102
701
02
20
48
06
3132
1610
1490
710
530
610
715
190
max
. 471
103
702
703
705
51
52
53
105
04
05
104,203
Pos. 101 in Pos. 2 mitLoctite eingeklebtÖlmenge: 1,3l
pmax: 700 bar pmin: 100 bar Ölsorte: HDL 68
SPL Spindel und Präzisionslager GmbH
Pos. 102 mit 39,2 Nmvorgespannt
106
Datum Name
Geprüft
Gez.
Norm
Benennung
Fertiggewicht Maßstab Werkstoff
Zeichnungs-Nr. Blatt
Ursprung
Modell-Nr.
Ers. für Ers. durch
OberflächenangabeISO 1302
R in µma
FreimaßtoleranzenISO 2768-m-H
Darstellung ISO 5456
Kanten o. Maßangabe ISO 13715
Innenkanten
Außenkanten
+0.5
-0.3
Mikro-verfilmt
Änd.-Zust. Datum Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bl.
200 1:5
Hydraulische MontagevorrichtungTeuchert29.12.2010
SPL Spindel undPräzisionslager GmbHAm Gewerbegebiet 7D-04720 Ebersbach
1
A
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
.
.......... .
.
.
.
.
.
.
.
.
24.01.201103.02.2011 j.teuchert
Rödenbeck
2613.0-00.00-01.
10471
.
SolidWorks Studenten-Edition. Nur für akademische Zwecke.
Arbeitstisch in RAL 7035 grundiertBezeichnung: Lichtgrau
Sandstrahlen, Grundierung
Bohrungen nach demGrundieren setzen
Bohrungen bleiben frei
10
80
160
640
Unbemaßte Schweißnähte a = 4mm
1
2 3
544
4
4
4
4
4
250H8
270
60°
6 x 6
0° 3
60°
80
80
473
76 24
110
M8
2
800
600
M8
3,2
0,2 A
A
720
530
610
800
8 4
45°
75
28085
660
480
B
B
4
67
44
4
4
4
4
4
5
DETAIL A MAßSTAB 2 : 5
3
H
SCHNITT B-B
4 x 17,5
SCHNITT B-B
3,2
Arbeitstisch in RAL 7035 gestrichenBezeichnung: LichtgrauFarbtyp: matt
Lackierung
6,3
Pos. Menge Benennung
1 1 Breitflachstahl DIN 59200 - 600x10 - 800
2 2 Rohr mit quadratischem Querschnitt EN 10210 - 80 x 5 - 790
3 2 Rohr mit quadratischem Querschnitt EN 10210 - 80 x 5 - 640
4 2 Rohr mit quadratischem Querschnitt EN 10210 - 80 x 5 - 610
5 4 Rohr mit quadratischem Querschnitt EN 10210 - 80 x 5 - 480
6 2 Rohr mit quadratischem Querschnitt EN 10210 - 80 x 5 - 440
7 4 Flachstab EN 10058 - 75 x 10 - 75
8 4 Flachstab EN 10058 - 80 x 10 - 80
Datum Name
Geprüft
Gez.
Speicher
Benennung
Fertiggewicht Maßstab Werkstoff
Zeichnungs-Nr. Blatt
Ursprung
Modell-Nr.
Ers. für Ers. durch
OberflächenangabeISO 1302
R in µma
FreimaßtoleranzenISO 2768-m-H
Darstellung ISO 5456
Kanten o. Maßangabe ISO 13715
Innenkanten
Außenkanten
+0.5
-0.3
Mikro-verfilmt
Änd.-Zust. Datum Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bl.
111.59 1:5 St37-2
ArbeitischTeuchert10.01.2011
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 2 3 4 5 6 7 8
A
B
C
D
E
F
G
H
A
B
C
D
E
F
G
H
SPL Spindel undPräzisionslager GmbHAm Gewerbegebiet 7D-04720 Ebersbach
600x610x800
.
.......... .
.
.
.
.
.
.
.
.
24.01.201102.02.2011 j.teuchert
Rödenbeck
2613.0-01.00-02.
10472
.
SolidWorks Studenten-Edition. Nur für akademische Zwecke.
60° 6 x 60° = 360°
Z = Freistich F1,2 x 0,4 DIN 509
unbemaßte Kanten0,5 x 45° angefast
3,2
Y = Gewindefreistich DIN 76-D
Bei Passungen MitteToleranzfeld angestrebt
Verwendung von
Rm 1000 N/mm²+200
Material zulässig.vorvergütetem
Vergütet
brüniert
Am Gewerbegebiet 7
Datum Name
Geprüft
Gez.
Speicher
Benennung
Fertiggewicht Maßstab Werkstoff
Zeichnungs-Nr. Blatt
Ursprung
Modell-Nr.
Ers. für Ers. durch
Oberflächenangabe
ISO 1302
R in �ma
Freimaßtoleranzen
ISO 2768-m-HDarstellung ISO 5456
Kanten o. Maßangabe ISO 13715
Innenkanten
Außenkanten
+0.5
-0.3
Mikro-verfilmt
Änd.-Zust.
Datum Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bl.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 2 3 4 5 6 7 8
A
B
C
D
E
F
G
H
A
B
C
D
E
F
G
H
SPL Spindel und
Präzisionslager GmbH
D-04720 Ebersbach
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
104
32.12 1:2 42CrMo4
FlanschTeuchert04.01.2011
Ø58xØ300-6019.01.2011
02.02.2011 j.teuchert
Rödenbeck
2613.0-02.00-02 73
270
150
A
A
B
SCHNITT A-A MAßSTAB 1 : 1
Z
Y
1,6
1,6
1,6
0,020
1,6
0,020B
0,2 A
1,6
A
B0,2 A
0,2 A
A0,2
B
9
e8250
1
-02
70
300
0,1
-0
x45°
8,8
20
15
50
58
+0
,3
3 5/16''
x45°
M
1
20
58
0
2x45°
SolidWorks Studentenlizenz Nur für akademische Zwecke
Bei Passungen MitteToleranzfeld angestrebt
unbemaßte Kanten0,5 x 45° angefast
3,2
Gewinde bleiben weich
HRC 58 +2
±0,1
Einsatzgehärtet
h= 1
brüniert
1,6
1,6
Am Gewerbegebiet 7
A
B
C
D
E
F
A
B
C
D
E
F
2 3 4 5 6 7 8
4321
1
Datum Name
Geprüft
Gez.
Speicher.
Benennung
Fertiggewicht Maßstab Werkstoff
Zeichnungs-Nr. Blatt
Ursprung
Modell-Nr.
Ers. für Ers. durch
Oberflächenangabe
ISO 1302
R in �ma
Freimaßtoleranzen
ISO 2768-m-HDarstellung ISO 5456
Kanten o. Maßangabe ISO 13715
Innenkanten
Außenkanten
+0.5
-0.3
Mikro-verfilmt
Änd.-Zust.
Datum Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bl.
SPL Spindel und
Präzisionslager GmbH
D-04720 Ebersbach
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
j.teuchert
13.67 1:2 16MnCr5
JochTeuchert05.01.2011
Ø80xØ230-60
2613.0-03.00-03
Rödenbeck18.01.2011
74104
02.02.2011
1,6
200
±0,1
20R
40
230
1502
2 d
urc
hg
eh
en
d
22
012
H880
50
10M 17
11
M6
30°
50
30
A
1,6
1,6
0,050 A
0,050
A
20
60
94
-0,2
0
25
SolidWorks Studentenlizenz Nur für akademische Zwecke
unbemaßte Kanten0,5 x 45° angefast
brüniert3,2
SCHNITT B-B
0,2 A B
90°
9
19
75
1 2 3 4
A
B
C
D
E
F
Datum Name
Geprüft
Gez.
Speicher
Benennung
Fertiggewicht Maßstab Werkstoff
Zeichnungs-Nr. Blatt
Ursprung
Modell-Nr.
Ers. für Ers. durch
Oberflächenangabe
ISO 1302
R in �ma
Freimaßtoleranzen
ISO 2768-m-HDarstellung nach DIN 6
Kanten o. Maßangabe ISO 13715
Innenkanten
Außenkanten
+0.5
-0.3
Mikro-verfilmt
Änd.-Zust.
Datum Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bl.
0.74 1:1 St37-2
Montageblech ITeuchert13.01.2011
SPL Spindel und
Präzisionslager GmbH
Am Gewerbegebiet 7
D-04720 Ebersbach
7x120x120
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
24.01.2011
02.02.2011 j.teuchert
Rödenbeck
2613.0-04.00-04.
104
.
A
B
24
80
80
20
31
48
20
58
B B
SolidWorks Studentenlizenz Nur für akademische Zwecke
unbemaßte Kanten0,5 x 45° angefast
brüniert3,2
t = 7
76
1 2 3 4
A
B
C
D
E
F
Datum Name
Geprüft
Gez.
Speicher
Benennung
Fertiggewicht Maßstab Werkstoff
Zeichnungs-Nr. Blatt
Ursprung
Modell-Nr.
Ers. für Ers. durch
Oberflächenangabe
ISO 1302
R in �ma
Freimaßtoleranzen
ISO 2768-m-HDarstellung nach DIN 6
Kanten o. Maßangabe ISO 13715
Innenkanten
Außenkanten
+0.5
-0.3
Mikro-verfilmt
Änd.-Zust.
Datum Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bl.
0.26 1:1 St37-2
Montageblech IITeuchert13.01.2011
SPL Spindel und
Präzisionslager GmbH
Am Gewerbegebiet 7
D-04720 Ebersbach
7x40x120
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
29.01.2011
02.02.2011 j.teuchert
Rödenbeck
2613.0-05.00-04.
104
.
A
A B0,2
B
120
24
40
durchgehend9
22 76
SolidWorks Studentenlizenz Nur für akademische Zwecke
3,2
unbemaßte Kanten1 x 45° angefast
77
1 2 3 4
A
B
C
D
E
F
Datum Name
Geprüft
Gez.
Speicher
Benennung
Fertiggewicht Maßstab Werkstoff
Zeichnungs-Nr. Blatt
Ursprung
Modell-Nr.
Ers. für Ers. durch
Oberflächenangabe
ISO 1302
R in �ma
Freimaßtoleranzen
ISO 2768-m-HDarstellung nach DIN 6
Kanten o. Maßangabe ISO 13715
Innenkanten
Außenkanten
+0.5
-0.3
Mikro-verfilmt
Änd.-Zust.
Datum Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bl.
0.24 1:1 16MnCr5
DistanzringTeuchert27.01.2011
SPL Spindel und
Präzisionslager GmbH
Am Gewerbegebiet 7
D-04720 Ebersbach
Ø60/Ø80x14
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
29.01.2011
02.02.2011 j.teuchert
Rödenbeck
2613.0-06.00-04.
104
.
A
1,6
1,6
0,050
A0
60 0
,18
0-
14
SolidWorks Studentenlizenz Nur für akademische Zwecke
HRC 58 +2
±0,1
Einsatzgehärtet
h= 1
Z = Freistich F0,8 x 0,3 DIN 509
unbemaßte Kanten0,5 x 45° angefast
3,2
Bei Passungen MitteToleranzfeld angestrebt
1 2 3 4
A
B
C
D
E
F
Datum Name
Geprüft
Gez.
Speicher
Benennung
Fertiggewicht Maßstab Werkstoff
Zeichnungs-Nr. Blatt
Ursprung
Modell-Nr.
Ers. für Ers. durch
Oberflächenangabe
ISO 1302
R in �ma
Freimaßtoleranzen
ISO 2768-m-HDarstellung nach DIN 6
Kanten o. Maßangabe ISO 13715
Innenkanten
Außenkanten
+0.5
-0.3
Mikro-verfilmt
Änd.-Zust.
Datum Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bl.
2.73 1:1 16MnCr5
DruckstückTeuchert05.01.2011
SPL Spindel und
Präzisionslager GmbH
Am Gewerbegebiet 7
D-04720 Ebersbach
Ø80/Ø100x75
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
29.01.2011
02.02.2011 j.teuchert
Rödenbeck
2613.0-10.00-04.
2078
.
Z1,6
1,6
0,8
0,030 A
A
60
24
12
75
-10B 0
+0,2
A 0+0,2
80 e7
100
1x45°
77
63
SolidWorks Studentenlizenz Nur für akademische Zwecke
unbemaßte Kanten0,5 x 45° angefastbeitung nitrieren
Teil nach Fertigbear- 3,2
Gewinde bleiben weich
±0.1
Nitriert
HV 880h = 0,3 mm
+50
Am Gewerbegebiet 7
A
B
C
D
E
F
A
B
C
D
E
F
2 3 4 5 6 7 8
4321
1
Datum Name
Geprüft
Gez.
Speicher.
Benennung
Fertiggewicht Maßstab Werkstoff
Zeichnungs-Nr. Blatt
Ursprung
Modell-Nr.
Ers. für Ers. durch
Oberflächenangabe
ISO 1302
R in �ma
Freimaßtoleranzen
ISO 2768-m-HDarstellung ISO 5456
Kanten o. Maßangabe ISO 13715
Innenkanten
Außenkanten
+0.5
-0.3
Mikro-verfilmt
Änd.-Zust.
Datum Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bl.
SPL Spindel und
Präzisionslager GmbH
D-04720 Ebersbach
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
j.teuchert
2.46 1:1 16MnCr5
Zugstangenkopf-AufnahmeTeuchert07.01.2011
Ø100x100
2613.0-20.00-03
Rödenbeck29.01.2011
79104
02.02.2011
1x45°A
0,8
A0,030
+1
100
0,5+F
1+0,5+C
1+0,5+D
0,51+
+
5
E
10
15
20
36
1520
10
0
1 1/2''- 16 UNF
30°
56
50
28
SolidWorks Studentenlizenz Nur für akademische Zwecke
A A
120
3520,8
0,5x45°
0,5x45°
1,6
1,6
paarweise schleifen
1,6Rohr EN 10220 - Ø35 x 7,1 (enspricht DIN 2448)
1 2 3 4
A
B
C
D
E
F
Datum Name
Geprüft
Gez.
Speicher
Benennung
Fertiggewicht Maßstab Werkstoff
Zeichnungs-Nr. Blatt
Ursprung
Modell-Nr.
Ers. für Ers. durch
OberflächenangabeISO 1302
R in µma
FreimaßtoleranzenISO 2768-m-H
Darstellung nach DIN 6
Kanten o. Maßangabe ISO 13715
Innenkanten
Außenkanten
+0.5
-0.3
Mikro-verfilmt
Änd.-Zust. Datum Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bl.
0,58 1:1 St37-2
DistanzhülseTeuchert12.01.2011
SPL Spindel undPräzisionslager GmbHAm Gewerbegebiet 7D-04720 Ebersbach
Ø35x7,1 -120
.
.......... .
.
.
.
.
.
.
.
.
29.01.201123.02.2011 j.teuchert
Rödenbeck
2613.0-30.00-04.
10480
.
SolidWorks Studenten-Edition. Nur für akademische Zwecke.
paarweise schleifen
A A
60
35
20,8
1,6
0,5x45°
0,5x45°
1,6
1,6
Rohr EN 10220 - Ø35 x 7,1 (enspricht DIN 2448)
1 2 3 4
A
B
C
D
E
F
Datum Name
Geprüft
Gez.
Speicher
Benennung
Fertiggewicht Maßstab Werkstoff
Zeichnungs-Nr. Blatt
Ursprung
Modell-Nr.
Ers. für Ers. durch
OberflächenangabeISO 1302
R in µma
FreimaßtoleranzenISO 2768-m-H
Darstellung nach DIN 6
Kanten o. Maßangabe ISO 13715
Innenkanten
Außenkanten
+0.5
-0.3
Mikro-verfilmt
Änd.-Zust. Datum Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bl.
0,29 2:1 St37-2
DistanzhülseTeuchert12.01.2011
SPL Spindel undPräzisionslager GmbHAm Gewerbegebiet 7D-04720 Ebersbach
Ø35x7,1 -60
.
.......... .
.
.
.
.
.
.
.
.
29.01.201123.02.2011 j.teuchert
Rödenbeck
2613.0-31.00-04.
10481
.
SolidWorks Studenten-Edition. Nur für akademische Zwecke.
paarweise schleifen
1,6
A A
3035
20,8
0,5x45°
0,5x45°
1,6
1,6
Rohr EN 10220 - Ø35 x 7,1 (enspricht DIN 2448)
1 2 3 4
A
B
C
D
E
F
Datum Name
Geprüft
Gez.
Speicher
Benennung
Fertiggewicht Maßstab Werkstoff
Zeichnungs-Nr. Blatt
Ursprung
Modell-Nr.
Ers. für Ers. durch
OberflächenangabeISO 1302
R in µma
FreimaßtoleranzenISO 2768-m-H
Darstellung nach DIN 6
Kanten o. Maßangabe ISO 13715
Innenkanten
Außenkanten
+0.5
-0.3
Mikro-verfilmt
Änd.-Zust. Datum Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bl.
0,15 2:1 St37-2
DistanzhülseTeuchert12.01.2011
SPL Spindel undPräzisionslager GmbHAm Gewerbegebiet 7D-04720 Ebersbach
Ø35x7,1 -30
.
.......... .
.
.
.
.
.
.
.
.
29.01.201102.02.2011 j.teuchert
Rödenbeck
2613.0-32.00-04.
10482
.
SolidWorks Studenten-Edition. Nur für akademische Zwecke.
t = 1
83
1 2 3 4
A
B
C
D
E
F
Datum Name
Geprüft
Gez.
Speicher
Benennung
Fertiggewicht Maßstab Werkstoff
Zeichnungs-Nr. Blatt
Ursprung
Modell-Nr.
Ers. für Ers. durch
Oberflächenangabe
ISO 1302
R in �ma
Freimaßtoleranzen
ISO 2768-m-HDarstellung nach DIN 6
Kanten o. Maßangabe ISO 13715
Innenkanten
Außenkanten
+0.5
-0.3
Mikro-verfilmt
Änd.-Zust.
Datum Name
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bl.
0.01 2:1 AlMgSi1
TypenschildTeuchert30.01.2011
SPL Spindel und
Präzisionslager GmbH
Am Gewerbegebiet 7
D-04720 Ebersbach
52x64x1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
31.01.2011
02.02.2011 j.teuchert
Rödenbeck
2613.0-48.00-04.
104
.
64
52
SolidWorks Studentenlizenz Nur für akademische Zwecke
6 Literatur- und Quellennachweis, Abbildungs- und Tabellenverzeichnis [1] Fa. Röhm <http://www.roehm.biz/>, verfügbar am 29.01.2011 [2] Fa. Ott-Jakob <http://www.ott-jakob.de/>, verfügbar am 29.01.2011 [3] Fa. Ortlieb <http://www.ortlieb.net/>, verfügbar am 29.01.2011 [4] Fa. Berg <http://www.berg-spanntechnik.de/wDeutsch/>, verfügbar am
29.01.2011 [5] Fa. KS-Nivellierspindeln <http://www.nivellierspindel.com
/pages/ks4035dc.html>, verfügbar am 29.01.2011 [6] Fa. Ganter Griff <http://www.ganter-griff.net/web/PDF/DE%5C528.pdf>,
verfügbar am 29.01.2011 [7] Fa. Ganter Griff <http://www.ganter-
griff.net/web/PDF/DE%5C312b.pdf>, verfügbar am 29.01.2011 [8] Fa. Fischer Befestigungssysteme <http://apps.fischer.de/poc/default.
aspx?page=product&sprache=D&id=00000422&ekat=$EKAT-HK-DE&kat=$MART-HK-$MKAT-HK-$MPG-CHEMIE-$MZG-UKA3-$MUG-F5006>, verfügbar am 29.01.2011
[9] Fa. Lukas Hydraulik
<http://www2.lukas.de/Main/Content,124,214.aspx>, verfügbar am 29.01.2011 [10] Schwarz, W., Nachweis der Abstreifsicherheit axial beanspruchter
Einschraubverschraubungen, Siegen, 2000.
103
Abbildungsverzeichnis Abbildung 1.2 Aufbau eines Spannsystems der Firma Röhm[1] 3 Abbildung 1.7.1 Anbauspanner (AS) der Firma Ott-Jakob[2] 7Abbildung 1.7.2 Einbauspanner (ES) der Firma Ott-Jakob[2] 7 Abbildung 1.7.3 integrierter Einbauspanner (IS) der Fa. Ott-Jakob[2] 7Abbildung 1.7.4 integrierter Federspanner (IF) der Fa. Ott-Jakob[2] 7Abbildung 2 Demontagevorrichtung für Spannsysteme 8 Abbildung 2.1 Aufbau- und Funktionsweise 9 Abbildung 2.2.1.1 Arbeitstisch 11 Abbildung 2.2.1.2 Arbeitstisch (ältere Version) 12 Abbildung 2.2.2.1 Flansch 13 Abbildung 2.2.2.2 Flansch (ältere Version) mit konischer Bohrung 13 Abbildung 2.2.3.1 Joch 14 Abbildung 2.2.3.2 Joch (ältere Version) mit 45° Bohrung 15 Abbildung 2.2.4.1 Montageblech I 15 Abbildung 2.2.4.2 Montageblech II 15 Abbildung 2.2.5. Distanzring 16 Abbildung 2.2.6 Druckstück 17 Abbildung 2.2.7.1 Zugstangenkopf-Aufnahme 19 Abbildung 2.2.7.2 Zugstangenkopf-Aufnahme
(geschnitten, ältere Version) mit Innengewinde 20 Abbildung 2.2.8 Distanzhülsen-System 21 Abbildung 2.3.3 Sicherheits-Spannhebel 23 Abbildung 2.3.4 Bügelgriff 23 Abbildung 2.4 Hydraulikantrieb 24 Abbildung 3.1 Schraubverbindung Flanschmutter – Gewindestange 27 Abbildung 3.2 Schraubverbindung Gewindestange – Flansch 30 Abbildung 3.3 Schraubverbindung Hydraulikzylinder – Flansch 34 Abbildung 3.4 Zugbelastung Gewindestange 37 Abbildung 3.5.1 Ebenen des Bauteils Joch 38 Abbildung 3.5.2 Auflagerreaktionen 39 Abbildung 3.5.3 Schnittreaktionen 39 Abbildung 3.5.4 Biegequerschnitte 44 Abbildung 3.6.1 Ebenen des Bauteils Flansch 45 Abbildung 3.6.2 Auflagereaktionen 46 Abbildung 3.6.3 Schnittreaktionen 46 Abbildung 3.6.4 Biegequerschnitte 51 Abbildung 3.7 Flächenpressung Flanschmutter – Joch 53 Abbildung 3.8 Beanspruchungen des Druckstückes 55 Abbildung 3.9 Beanspruchung von Druckhülse und Druckstück 58 Abbildung 3.10 Skizze Zugstangenkopf-Aufnahme – Stufensystem 62 Tabellenverzeichnis Tabelle 1.7.1 Kenngrößen der HSK-Spannsysteme
der Firma Ott-Jakob[2] 6 Tabelle 1.7.2 Kenngrößen der SK-Spannsysteme
der Firma Ott-Jakob[2] 6 Tabelle 2.2.6.1 Übersicht Fertigmaße HSK Spanner Ott-Jakob[2] 18 Tabelle 2.2.6.2 Übersicht Fertigmaße SK Spanner Ott-Jakob[2] 18
104
84
5.2 Datenblätter, Ausführungen zum Nachweis der Abstreifsicherheit
���
��������� ��� ������
����������� �������� �� ���
20
DIN 319Kugelknopf
3d1d
2d5d
l
4d
2 h
1l
3h1h
���� � ����� ������� ���� � ����� �����
�� �� �� � � � �� �� ��
�� � � �� �� �� �� �� �� �� �� � � �� �! �� � � ��� � �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� � ��� � �� �� �� �� �� �� �� �� �" �� �� �� �" � �
�� � �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �
����������
#����#����������������������� �$�
��������
%������&' () ��"%������'' ���*��+ #���� !�
�������
#����������,#&�������� -) ��� *���� �����,���+� *��� ��� .�������������� ��������� /��,��� ��� 0��������� + 1�'�� ���� '����� ����$
1������ ���� ��� �� ����� ����� ��� �� -�*������,���+ .������ $ �$ �� #&�������� ���2� ����������������� �����$
���� ��� )���������� �� ��������� �������� ����� %���.��+������� ��� � 3��+� ����������� ��� ���&���� *����$
)��� �� 4/��������5 *�� �� 0������� ����������'� *���� �������$
������������ �������� � ������������������ ������ ���� ���
��������� ���
����������� ��������!� ��������� �����"�#�$�����
®
)��
�6
�6
�6
� �6
���
�6
�%&
�
�
248
Bügelgriffe
l1 d1 Werkstoff / Farbe b d2 h1 h2 l2 l3 s tPA PP SV ESD
94 6,5 SW OR GR SW SW SW 21 10,5 38 13 109 74 6 7 117 6,5 SW – – SW – – 26 13,5 41 15 137 93 7 8,5117 8,5 SW OR GR SW SW SW 26 13,5 41 15 137 93 7 8,5
132 8,5 SW OR GR SW SW – 27 13,5 45 16 150 108 7 8,5179 8,5 SW OR GR SW SW – 28 13,5 50 17 196 151 7,5 8,5235 10,5 SW OR GR SW – – 30 16,5 54 20 260 201 8,5 10,5
� Kunststoff PA Thermoplast (Polyamid) glasfaserverstärkt
temperaturbeständig bis 150° C schwarz SW RAL 9005 orange OR RAL 2004 grau GR RAL 7031 � Kunststoff PP Thermoplast (Polypropylen) glasfaserverstärkt
temperaturbeständig bis 100° C schwarz SW RAL 9005
� Kunststoff SV Thermoplast, selbstverlöschend glasfaserverstärkt
temperaturbeständig bis 150° C schwarz SW RAL 9005
� Kunststoff ESD Thermoplast (Polyamid PA) antistatisch
temperaturbeständig bis 150° C schwarz SW RAL 9005
Bügelgriffe GN 528 werden von der Bedienungs-seite mit Zylinderschrauben befestigt.
Bügelgriffe in der Ausführung PP (Polypropylen) haben zwar etwas ungünstigere mechanische und thermische Eigenschaften, sie sind jedoch preiswerter und genügen in vielen Fällen den An-forderungen.
Bügelgriffe in der Ausführung SV sind aus einem Kunststoff, der gemäß UL 94 V-0 als selbstverlö-schend eingestuft ist. Die Einstufung nach UL 94 V-0 (Underwriters Laboratories) bezeichnet das Brennverhalten eines Kunststoffes. Danach wird ein Kunststoffprüfkörper mit bestimmter Form und Abmessung in vertikaler Position in Brand gesteckt, wobei die Flamme bei der Einstufung V-0 innerhalb von 10 sec. verlöschen muß, ohne daß brennende Tropfen entstehen.
Bügelgriffe in der Ausführung ESD sind aus einem leitfähigen Kunststoff, der eine elektrostatische Aufl adung verhindert. Der Aufdruck ESD-C auf der Griffoberfl äche defi niert die besonderen an-tistatischen Eigenschaften gemäß EN 100015/1 und ICE 61340-5-1.
Ausführung Hinweis Bestellbeispiel
ELESA-BügelgriffGN 528-PA-117-6,5-SW
| | | | |
No
rm
Werk
sto
ff
l1 d1
Farb
e
ELESA original designcode:M.443-CH/M.443N-CHM.443 AE-V0/M.443-ESD
GN 528
–1
±1
±1
±1
±1
±1
ESDAusführung
Zylinderschraube DIN 912Bohrung für
2h
t
b 1d
s
1h
2d
2l
1l
3l
Ganter-Neuheiten-2009.indb 248Ganter-Neuheiten-2009.indb 248 10.03.2009 9:56:19 Uhr10.03.2009 9:56:19 Uhr
Institut für Konstruktion
Universität SiegenFachbereich 11 MaschinentechnikKonstruktions- und FördertechnikUniv.- Prof. Dr. - Ing W. Schwarz
Universität - GH Siegen • Postfach 101240 • D - 57068 Siegen
Telefon: Durchwahl /0271-740-4625Sekretariat /0271-740-4616
Telefax: Sekretariat /0271-740-2568
e-mail:iksft@ik.maschinenbau.uni-siegen.de
Siegen, den 11.08.2000
Nachweis der Abstreifsicherheitaxial beanspruchter Einschraubverbindungen
InhaltsverzeichnisSeite
1 Allgemeines 22 Abstreifsicherheit 23 Scherspannungsfaktor 44 Geometrische Herleitungen 65 Einschraubtiefe 86 Sicherheitsnachweis für die Gewindegänge 97 Berücksichtigung der Toleranzen 108 Abstreifversuche 109 Schrifttumsverzeichnis 11
2
Nachweis der Abstreifsicherheit axial beanspruchter Einschraubverbindungen
1 Allgemeines
Für die Bestimmungsgrößen der verscheidenen Gewindearten, wie Spitz-, Trapez,Rund- und Sägengewinde, wird DIN 2244 herangezogen. Damit gilt mit Ausnahme desSägengewindes nach DIN 513 T. 1 ... 3 für alle anderen Gewindeareten, daß die Hö-hen der Grunddreiecke H nach folgender Gleichung berechnet werden:
��
���
� ���
2ctgP
21H , (1)
mit P = Steigung (Ganghöhe)
und � = Flankenwinkel.
H
P
Außengewinde (Bolzen)
Innengewinde (Mutter)
�
�
H/2
H/2 D
D2
D1
H1
H/4
H/8
h 3d 3
d 2d
H/6
r
Bild 1: Nullprofil eines Spitzgewindes
2 Abstreifsicherheit
Im Zuge der Konstruktion von Einschraubverbindungen, wie für Gewindelast- undZurrblöcke, Ringschrauben, Kugeldrehverbindungen o. ä. sind neben den Bauteilbe-messungen auch Festigkeitsnachweise zu erbringen, um sicherzustellen, daß dieSchraubverbindung haltbar ist. Über die Berechnung solcher Schraubverbindungen mitmetrischen ISO-Gewinden nach DIN 13/14 existieren diverse Beiträge im Schrifttum.
3
Die Berechnung soll so angelegt sein, daß eine hinreichende Einschraubtiefe zu er-mitteln ist, wobei im allgemeinen davon ausgegangen wird, daß die Werkstoffestigkeitdes Körpers mit dem Muttergewinde (Mutter) gleich der der Schraube (Bolzen) ist. Beiunterschiedlichen Werkstoffestigkeiten von Mutter- und Bolzen wird auch bei dem bis-her anerkannten Berechnungenverfahren nach der VDI-Richtlinie 2230/1/ angenom-men, daß die Gewindegänge je nach Werkstoffpaarung entweder am Grund des Mut-tergewindes bei d oder des Bolzengewindes bei D1 abgfestreift werden /2/.
Anhand vieler Versuche mit unterschiedlichen Werkstoffpaarungen /3, 4, 5/ wurde je-doch festgestellt, daß die vorstehenden Annahmen im allgemeinen nicht zutreffendsind, sondern daß Bolzen- und Muttergewinde gleichzeitig versagen können. Dabeiergibt sich ein glatter Abscherzylinder mit der Länge der Einschraubtiefe m und demAbstreifdurchmesser d� . Letzterer liegt im allgemeinen zwischen den vorgenanntenDurchmessern d und D1 , also ddD1 ��� .
Die Abweichung des Abstreifdurchmessers vom theoretischen Flankendurchmesserdes Gewindes D2 bzw. d2 hängt von der Werkstoffpaarung ab. Die nach der RichtlinieVDI 2230 /1/ berechneten Einschraubtiefen können dagegen zu größeren Ungenauig-keiten und Risiken führen /3/.
Bei Festigkeitsnachweisen für Anwendungen mit hohen Gefahrenpotiential sind defi-nierte Sicherheitsnachweise zu führen, hierzu wird die statische Sicherheit � als dasVerhältnis der Abscherfestigkeit �m zur vorhandenen Abscherbeanspruchung am Ab-scherzylinder � definiert:
�
�� �
m (2)
Obwohl sich der Durchmesser des Abscherzylinders im allgemeinen so einstellt, daßdas Versagen von Mutter- und Bolzengewinde gleichzeitig erfolgt, wird der Sicher-heitsnachweis für jedes der beiden Teile gefordert. Ferner ist der Nachweis der stati-schen Bruchsicherheit des Bolzens erforderlich.
Vorausgesetzt, daß das Gewinde beim Einschrauben nicht überbeansprucht wird unddie Belastungsrichtung nur in axialer Richtung auf Zug erfolgt, liegt reine Abscherbe-anspruchung vor (Bild 2).
4
d
F
F
m
m
Bild 2: Wälzgelagerter Wirbelblock mit Einschraubverbindung
Die Abscherfestigkeit m� läßt sich für gängige Stähle nach der Hypothese der Gestalt-sänderung nach von Mises aus der Zugfestigkeit Rm berechnen:
3Rm
m �� (2a)
Dieser Zusammenhang wird hier in allgemeiner Form formuliert, indem ein Scherspan-nungsfaktor � eingeführt wird, der gewindespezifische Einflüsse auf den Abschervor-gang enthält und formal für alle interessierende Werkstoffe gilt:
mm R���� (3)
Diese Darstellung gilt für Muttern (Index M) und für Bolzen (Index B) gleichermaßen,also
mMMmM R���� (3a)
und mBBmB R���� . (3b)
3 Scherspannungsfaktor
In mehr als 100 Versuchen mit unterschiedlichsten Werkstoffen für Bolzen und Mutternwurde nachgewiesen, daß die Gestaltsänderungshypothese nur bei bestimmten Werk-stoffen (ferritisch und martensitische Stähle) in guter Näherung zutrifft /3/.
5
Für alle genannten Versuche wurden serienmäßig hergestellte Schraubenbolzen M 20bzw. M 16, jeweils aus derselben Vergütungscharge, mit einem Abmaß von 6 g einge-setzt, und die Muttern wurden aus den verschiedenen Werkstoffen mit einem Abmaßvon 7 H gefertigt. Mit Ausnahme des austenitischen Bolzens waren alle Bolzengewindegerollt. Sofern der Scherspannungsfaktor aus Versuchsergebnissen abgeleitet wird,enthält er neben den Werkstoffeigenschaften, etwaige Biegespannungseinflüsse sowiedas Spiel aus den Toleranzen, Kerbeinflüsse, und Stützwirkung im Gewindeteil. Imfolgenden werden die theoretischen Grundlagen für die Ermittlung der Scherspan-nungsfaktoren aus Versuchsergebnissen hergeleitet. Vorausgesetzt wird hierfür, daßdie tatsächlichen Bruchfestigkeiten der Proben bekannt sind.
Gemessen wird die Bruchlast Fm der Schraubenverbindung, bei der das Gewinde ab-gestreift wird. Der gesamte Abstreifzylinder hat die Gesamtabscherfläche A
�ges:
������
dmA ges , (4)
wobei m die gesamte wirksame Einschraubtiefe bedeutet. Ebenso wird der Abstreif-durchmesser d
� gemessen. Im allgemeinen besteht die Abscher-/Abstreiffläche aus
Mutter- und Bolzenanteilen, die nur gleichzeitig abscheren können. Wegen des ac-tio/reactio-Prinzips ist die Versagenskraft Fm für die Bolzengweindeanteile B� undMuttergewindeanteile M� gleich groß. Für die Abscherflächenanteile gilt:
���
�����
dmA MM (Mutter) (4a)
���
�����
dmBBA (Bolzen) (4b)
Mit der Abscherspannung beim Versagen für das Muttergewinde:
mMM
mmM R
dmF
��������
��
� (5)
läßt sich der Scherspannungsfaktor für die Mutter berechnen:
��������
�dmR
FMmM
mM . (5a)
6
Analog hierzu gilt für den Bolzen
��������
�dmR
FBmB
mB . (5b)
Die Anteile M� und B� werden im folgenden hergeleitet.
4 Geometrische Herleitungen
Die Abscherfläche besteht aus parallel-gewendelten Streifen abgescherter Mutter- undBolzengewindegänge. Der Abstreifzylinder A�ges mit demAbstreifdurchmesser d� undder Abstreiflänge m enthält die beiden Abscherflächen von Bolzen und Mutter.
MB AAgesA ����� (6)
Die Anteile der Abscherflächen eines Gewindeganges hängen vom Abstreifradius r�ab. Mit hM für das Muttergewinde und hB für den Bolzen gilt gemäß Bild 3:
MB hhP �� (7)
Flan
kenr
adiu
s
Abst
reifr
adiu
s
P
P/2
2
r 3
h M
h B
Kern
radi
us
�
�h
r- r
2�
Bolzen
�
Mutter
P
rr
Bild 3: Breiten h der Abscherflächen
7
Die Teilhöhen hM und hB auf einen Gang des Abscherzylinders lassen sich anhand vonBild 3 berechnen:
����� h22PhB (8a)
und ����� h22PhM , (8b)
mit � � ��
���
� ����
2tan2rrh , (9)
worin r2 = Flankenradius des Gewindes bedeutet.
Das Verhältnisse von Teilhöhe zur Steigung ist gleich dem Scherflächenanteilsfaktor�,also
PhB
B �� (Bolzen) (10a)
undP
hMM �� (Mutter) (10b)
Der Anteil für das Bolzengewinde ergibt sich nach Bild 3, mit Gl. (8a) zu:
� �P
2tan
dd21
2B
��
���
� �
��� , (11a)
und für das Muttergewinde ergibt sich nach Gl. (7)
� �P
2tan
dd21
2M
��
���
� �
���� . (11b)
Die Abscherflächen-Anteilsfaktoren ergänzen einander zum Wert 1,0. Daher gilt:
ges
BMB A
A1�
������ für den Bolzen (12a)
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undges
BBM A
A1�
������ für die Mutter. (12b)
Anhand dieser Anteilsfaktoren können die Abscherflächen von Bolzen und Mutter an-gegeben werden:
BB gesAA ���
��
(13a)
und MM gesAA ���
��
. (13a)
Weil Bolzen- und Muttergewinde immer gleichzeitig, also bei gleicher Belastung, ver-sagen, gilt:
� � mMBgesmMMgesmBBgesm 1AAAF ��� �����
�����
�����
� (14)
Die Auflösung nach �B ergibt folgende Form, die nur noch von den Scherfestigkeitender Werkstoffe beider Teile abhängt.
mBmMmM
B��
�
�
�� ; (15a)
mBmMmB
M��
�
�
�� . (15b)
Nach Gleichsetzung von Gl. (15a) und (11a) ergibt sich der gemeinsame Abstreif-durchmesser zu:
��
���
� ��
�
� �
�������
�
2tan
P5,0ddmBmM
mM2 (16)
Bei hinreichender Einschraubtiefe m läßt sich hiermit der Abstreifdurchmesser berech-nen.
5 Einschraubtiefe
Für den Nachweis, daß das Gewinde mindestens genauso haltbar ist wie der Bolzen,wird die Mindesteinschraubtiefe des Gewindes so festgelegt, daß die Kraft beim Ab-
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streifen des Gewindes der Bruchlast FmS des Bolzens entspricht. Letztere beträgt un-ter Berücksichtigung des Spannungsquerschnitts AS:
SB,mmS ARF �� , (17a)
mit � �4
dd21A 2
32S�
��� . (17b)
Nach Gleichsetzen der Bolzenbruchkraft mit der Abstreifkraft des Gewindes nach Gl.(14) beispielswiese für das Bolzengewinde, läßt sich die Mindesteinschraubtiefe be-rechnen:
mBB
SmBmin d
ARm��� ��
��
�� (18)
Mit �mB nach Gl. (3b) und �B nach Gl. (11a), sowie d� nach Gl. (16) geht Gl. (18)schließlich in nachstehende Schreibweise über:
��
���
� ��
�
� �
��
�����
�
���
��
�� �
2tan
P5,0d
A1m
mBmM
mM2
S
Bmin
mM
mBmM (19a)
oder�
��
����
�dA11m S
BBmin . (19b)
6 Sicherheitsnachweis für die Gewindegänge
Die Ist-Werte der Scherspannungen im Bolzengewinde ergeben sich nach der Definiti-on der Abscherspannung mit der Belastung F der Verbindung zu:
BgesAF
B���
�� (20a)
Die Scherspannung im Muttergewinde ist analog formuliert:
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MgesAF
M���
�� (20b)
Die Sicherheitsnachweise werden sowohl für das Bolzen- als auch für das Mutterge-winde geführt:
erfBB
mBBB
mB R�
��
�� �
���� für das Bolzengewinde (21a)
erfMM
mMMM
mM R�
��
�� �
���� für das Muttergewinde (21b)
7 Berücksichtigung der Toleranzen
Sofern die Gewinde nicht in den üblichen Toleranzen 7 H/ 6 g gefertigt werden, ist zubeachten, daß die Einschraubtiefe um den Betrag vergrößert wird, der sich aus denToleranzmaßen ergibt. Erfahrungsgemäß sind die Abweichungen bei kleinerem Ge-windedurchmesser gering, so daß eine rechnerische Vergrößerung der Einschraub-länge um ca. 5 % genügt. Bei einem exakten rechnerischen Nachweis sind jedoch dieentsprechenden Toleranztabellen der Normen zu berücksichtigen.
8 Abstreifversuche
Umfangreiche Abstreifversuche wurden, von Dipl.-Ing. Dose /3, 4, 5/ in Zusammenar-beit mit der Qualitätsstelle der Firma Schraubenwerke Fuchs, GmbH, Siegen, durch-geführt. Untersucht wurden Verbindungen mit Schraubenbolzen und Muttern unter-schiedlichster Materialpaarungen mit Schrauben mit Gewinde M20 und M16 in denverschiedenen Festigkeitsklassen und in austenitischen Qualitäten. Die realen Zugfes-tigkeiten aller Proben sind durch begleitende Zugversuche bzw. durch 3.1B Zeugnissenachgewiesen worden. Die Prüfkraft wurde bis zum Versagen der Verbindungen ge-steigert. Gemessen wurden Bruchkraft, Einschraubtiefe und Abstreifdurchmesser. An-hand der oben hergeleiteten Gleichungen lassen sich die Scherspannungsfaktoren
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und die Abstreifdurchmesser berechnen und den gemessenen Werten gegenüber-stellen. Hierauf wird unter Hinweis auf das zitierte Schrifttum verzichtet, obwohl die vonDipl.-Ing. Dose berechneten Werte, wegen der teilweise benutzten Näherung nach Gl.(2a), geringe Ungenauigkeiten enthalten. Unbeschadet dessen ist das hier dargestellteBerechnungsverfahren ist in allen Schritten seiner Herleitung nachvollziehbar und läßtsich anhand wissenschaftlich angelegter und fachmännisch durchgeführter Versucheverifizieren.
9 Schrifttumsverzeichnis
/1/ VDI 2230, Blatt 1, Fassung Juli 1986, Korregierter Neudruck 1990„Systematische Berechnung hochbeanspruchter Schraubenverbindungen“
/2/ Alexander, A. E.„Analysis and design of threaded assemblies“,Int. Automotive Engng. Congress and Exposition, Detroit, 1977,Rep. Nr. 770420
/3/ Dose, G. F.; Pittner, K.-J.„Neuartige Berechnung von Schrauben unter Berücksichtigung der Werkstoff-kennwerte“, Konstruktion 48, (1996), Heft 6, Seite 183 - 188, Springer Verlag, Berlin
/4/ Dose, G. F.„Ermittlung der Scherspannungsfaktoren für die neuartige Schraubenberech-nung“, Konstruktion 49, (1997), Heft 1/2, Seite 28 - 32, Springer-VDI-Verlag,Düsseldorf
/5/ Dose, G. F.„Anwendung eines Schraubenberechnungsverfahrens für weitgere Gewinde-arten“, Konstruktion 50, (1998), Heft 7/8, Seite 71 - 75, Springer-VDI-VerlagGmbH & Co KG, Düsseldorf
10 Anlagen
Abstreifversuche Berechnungen
Werkstoff-
paarung
B / M
Rm in
N/mm2
B / M
Ist-m
in mm
F m�
in kN
d�
in
mm
Werkst.-Paar.� �aB aM/
in N/mm2
B / M
B�!
m�
Ist-m
d�
in mm,für p=2,5,�=60°d2 = 18,376
A�
mm2
mBBAF mB ��� ��� �
in kN
mMAF MmM ��� ����
in kN
8.8/St37-2 960/403 18 180 19,5 554,3/232,7 0,296 18 19,26 1089 178,7 178,4
8.8/St37-2 960/403 20 227 19,6 554,3/232,7 0,296 20 19,26 1210 198,6 198,2
5.6/C35 510/606 10 93 17,7 294,5/349,9 0,543 10 18,19 571,5 91,4 91,4
5.6/C35 510/606 12 109 17,7 294,5/349,9 0,543 12 18,19 685,7 109,6 109,6
5.6/C35 510/606 14 127 17,7 294,5/349,9 0,543 14 18,19 800 127,9 127,9
8.8/C35 960/606 15 205 19,2 554,3/349,9 0,387 15 18,87 889 190,7 190,7
8.8/C35 960/606 16 227 19,2 554,3/349,9 0,387 16 18,87 948,5 203,4 203,4
8.8/St37-2 510/403 12 105 18,4 294,5/232,7 0,441 12 18,63 702,3 91,2 91,4
8.8/St37-2 510/403 14 120 18,5 294,5/232,7 0,441 14 18,63 819,4 106,4 106,6
Gl. (15a) Gl. (16) Gl. (4) Gl. (14) Gl. (14)
Tabelle 1: Gegenüberstellung experimenteller und rechnerisch ermittelter Maximalbelastungen
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