VDI 2230 Blatt 2
Systematische Berechnung hochbeanspruchter Schraubenverbindungen - Mehrschraubenverbindungen
Auf einen Blick
- Englischer Titel
-
Systematic calculation of highly stressed bolted joints - Multi bolted joints
- Erscheinungsdatum
- 2014-12
- Herausgeber
- Produkt- und Prozessgestaltung
- Autor
- Getriebe und Maschinenelemente
- Zugehörige Handbücher
- Seitenanzahl
- 93
- Erhältlich in
- Deutsch, Englisch
- Kurzreferat
-
Die Richtlinie gibt dem Konstrukteur oder Berechnungsingenieur Hilfestellung bei der Ermittlung und Separation der höchst belasteten Einschraubenverbindung innerhalb eines Schraubenfelds (Mehrschraubenverbindung). Dies erfolgt durch die Beschreibung unterschiedlicher Berechnungsansätze sowie deren systematische Darstellung in Bezug auf die Vorgehensweise sowie den Möglichkeiten und Grenzen. Mit den dabei errechneten Belastungs- und Berechnungsgrößen wird die Qualität der sich anschließenden funktions- und betriebssicheren Auslegung nach VDI 2230 Blatt 1 deutlich verbessert. Die Richtlinie gilt für hochfeste Schraubenverbindungen aus Stahl mit Befestigungsgewinde, das heißt für Festigkeitsklassen 8.8 bis 12.9 bzw. 70 und 80 und einer kraftschlüssigen Übertragung der Betriebsbelastung, die grundsätzlich an den verspannten Bauteilen bzw. deren Struktur angreift. Für Schrauben aus anderen Werkstoffen, bei niedrigeren Festigkeitsklassen oder bei von DIN ISO 898-1 abweichenden Festigkeiten kann die Richtlinie sinngemäß angewendet werden.
FAQ
Antwort:
Sehr geehrter Herr Krau,
es ist nicht korrekt, die Mindestzugfestigkeit als Werkstoffkennwert der Tragfähigkeit als Bauteilwert gleich zu setzen. Nichts anderes macht Ihr Zulieferer. Die Werkstoffkennwerte haben nichts mit der Kopfhöhe zu tun. Also gilt für A2-70: R_mmin =700 MPa und R_p0,2= 450 MPa.
In der Norm wird leider nicht darauf verwiesen, dass die Schrauben wegen der geringeren Kopfhöhe nicht voll belastbar sind. Wahrscheinlich hat ihr Zulieferer die geringere Abscherfestigkeit des Kopfes inkorrekt durch eine Reduzierung der Zug- und damit Scherfestigkeit zu beachten versucht.
Bei ähnlichen Schrauben nach ISO 6912 wird auf die eingeschränkte Belastbarkeit verwiesen. Hier ist vorgeschrieben, dass die aus der Zugfestigkeit resultierenden Mindestbruchkräfte nach ISO 3506-1 auf 80% zu reduzieren sind. In diesem Fall dürfte bei A2-70 die Zugspannung im Schaft also 560 MPa nicht überschreiten.
Antwort:
Abgesehen davon, dass unsere Experten aus dem Fachausschuss mit "dieser KFL Beschichtung" nichts anfangen können, gilt grundsätzlich:
Auf die Reibungszahl haben eine große Zahl von Faktoren Einfluss, so dass eine definitive Angabe des für die Berechnung des Anzugsmomentes benötigten Minimalwertes nicht möglich ist. Deshalb finden Sie in VDI 2230-1 auch nur Angaben zu den möglichen Bereichen.
Zum konkreten Problemfall empfiehlt es sich, Reibungsversuche durchzuführen oder auf Werte ähnlicher Verbindungen zurückzugreifen. Wenn man sich sicher ist, die Reibungszahlklasse B einzuhalten, ist mit µ=0,1 bei geschmierten Verbindungen zu rechnen. Aus Sicherheitsgründen sollte dann aber der Anziehfaktor mit mindestens 1,8 angesetzt werden.
Prof. W. Lori
