Maschinenelemente (Fach) / Schraubverbindungen (Lektion)

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• Worin besteht die Aufgabe einer Schraube? 3 Anwendungsbeispiele einer Schraubverbindung Aufgabe von Schrauben ist es, zwei oder mehr Bauteile kraftschlüssig zu verbinden.  Anwendungsbeispiele: - Maschinenfuß auf einem Fundament befestigen - Autofelge mit der Radnabe verschrauben  - Deckel auf einem Getriebegehäuse befestigen.
• Welche 3 Möglichkeiten Schraubverbindungen herzustellen gibt es? - mit Durchsteckschraube - mit Einziehschraube  - mit Stiftschraube
• Welche Kräfte wirken an Schraube und Mutter? Beim Anziehen der Mutter verlängert sich die Schraube Die Mutter selbst wird dabei axial gestaucht. Die sich dadurch ergebende Verformung in den Gewindegängen führt dazu, dass die Gewindegänge die Kräfte nicht gleichmäßig aufnehmen: Die Gewindegänge links müssen mehr tragen als die rechts folgenden.
• Was verhindert das Losdrehen einer Schraubenverbindung? Wann muss eine Schraube zusätzlich gesichert werden? Welche Schraubensicherungen gibt es? Schraubenverbindungen sind durch die hohe Flankenreibung im Gewinde gegen Losdrehen gesichert. Ist eine Verbindung  durch dynamische (wechselnde) Kräfte belastet, muss sie gegen selbsttätiges Lösen gesichert werden. Schraubensicherungen sind Setzsicherungen:Federringe,Zahnscheiben,Tellerfedern.  Verliersicherungen: (Formschluss) Splinte, Drahtsicherungen
• Schrauben anziehen. Wie nennt man die an den zu fügenden Teilen entstehenden Druckkräfte? Die an den zufügenden Teilen entstehende Druckkraft wird als Vorspannkraft FV  bezeichnet.  
• Festigkeitsklassen bei Schrauben Welche Bedeutung hat 10.9 in der Kennzeichnung einer Sechskantschraube ISO 4017-M8 x 40 -10.9?   10: Die Zahl 10 bezieht sich auf die Mindestzugfestigkeit Rm. Die Zahl 10 wird mit 100 multipliziert: 10 • 100 = 1000 N/mm^2 9: Die Zahl 9 bezieht sich auf die Mindeststreckgrenze Re. Sie erhält man, wenn man die erste Zahl mit dem zehnfachen Wert mit der zweiten Zahl multipliziert: Re = 10 • 90 = 900 N/mm2
• Gewindereibung 1.Ist Reibung von der Flächengröße abhängig? 2. Wann liegt Selbsthemmung vor? 1. Nein, Reibung ist von der Flächengröße unabhängig   2. Selbsthemmung liegt vor, wenn der Reibwinkel p größer ist als der Steigungswinkel α (ρ > α)        
• Wie berechnet sich die Umfangskraft FU a) beim Anziehen der Schraubverbindung b) beim Lösen der Schraubverbindung c) Was geschieht bei einer Schraubverbindung ohne Selbsthemmung mit der Umfangskraft?  a) Umfangskraft zum Anziehen der Schraubenverbindung  FU = FG • tan (α + ρ)   b) Umfangskraft zum Lösen der Schraubenverbindung  FU = FG • tan (α – ρ) c) Bei ρ < α  (keine Selbsthemmung)  FU wird negativ, d.h. die Verbindung löst sich von selbst.   => Umfangskraft FU = FG • tan (α ± ρ)       (+) für das Anziehen, (-) für das Lösen    
• 1.Beispiel für selbsthemmende Schrauben 2.Beispiel für selbstlösende Schrauben 1.Befestigungsschrauben sind wegen ihres kleinen Steigungswinkels selbsthemmend 2. Bewegungsschrauben (z. B. Trapezgewinde) können bei mehrgängiger Ausführung selbstlösend sein.     
• Wodurch entsteht das Gewindereibmoment und wie berechnet es sich? Durch die Umfangskraft FU entsteht am Radius r ein Gewindereibmoment MG: MG = FU • r  MG = FU • r • tan (α +/- ρ) (+) gilt für das Anziehen, (-) für das Lösen.

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