Verfügbarkeit: Schraubenverbindungen

Schraubenverbindungen: Grundlagen - Funktion - Berechnung - Gestaltung - Eigenschaften - Praxisbeispiele - Expertenbeiträge

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Bibliographische Detailangaben
Weitere Verfasser:	Meyer-Eschenbach, Andreas (HerausgeberIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Würzburg Vogel Communications Group 2022
Ausgabe:	1. Auflage
Schriftenreihe:	Ein Fachbuch von Konstruktionspraxis und Schraubtec
Schlagworte:	Schraubenverbindung Verbindungstechnik Lösbare Verbindung Berechnung Klemmkraft, Klemmlänge, Kontaktverschraubung, Kontaktwiderstand, Kopfauflage, Kopfreibungsmoment, Kraftausschläge, hochbeanspruchte Schrauben, Hochlastverbindungen, Innermotorischer Schraubfall, kathodische Tauchlackierung, KTL, Kerndurchmesser, Versuchstechnik, Vorspannkraft, Vorspannkraftverlust, Wasserstoffsprödbruch, Weiterdrehmoment, Zugfeder, Zugfestigkeit, Zugspannung, Zugversuch, Coulomb'scher Reibungseffekt, Dauerschwingfestigkeit, Dehngrenze, Dehnmessstreifen, Dehnschaftschraube, Drehmoment Übergangswiderstand, Ultraschallmesstechnik, Unterlegscheibe, VDI /VDE-Richtlinie 2862, VDI-Richtlinie 2230, Vergleichsspannung, Versatz, Fertigungsverfahren, Festigkeitsklassen, Festigkeitsnachweis, Feuerverzinkung, Flächenpressung, Flankendurchmesser, Flankenspiel, Flankenwinkel, Geometrieabweichung, Gewinde, Gewindeflanke, gewindefurchende Schraubenverbindungen, Gewindemoment, Gewindeprofil, Gewindereibungsmoment, Gewindesteigung, Krafteinleitungsfaktor, Kraftmessdose, Kraftverhältnis, Kraftverstärkung, Kunststoffdirektverschraubung, Längung, Lösemoment, Kunststoffdirektverschraubungen, Verspannung, Verspannungsdiagramm, Verspannungsschaubild, Druckspannung, Druckspannungskegel, DSV, Relaxationserscheinungen, Restklemmkraft, Ringkraftaufnehmer, Schmierung, Schraube, Schraubendehnung, Schraubenlinie, Schraubenverbindung, Schraubenzusatzkraft, Drehmomentschlüssel, Drehmomentsignatur, Drehwinkel, Drehwinkeldifferenz, Drehwinkelunterschied, Druckfeder, Gewindesteigungsmoment, Gewindetiefe, Gleiten, Grenzabmessung, Grenzflächenpressung, Haftreibung, Haftung, Handmontage, Härten, Befestigungsgewinde, Beschichtung, Betriebsbeanspruchung, Betriebskraft, Bewegungsgewinde Ersatzdruckkörper, Faserverlauf, Federschaltung, Federsteifigkeit, Feingewinde, FEM, Finite Elemente Methode, Anziehdrehmoment, Anziehdrehwinkel, Anziehen, Anziehfaktor, Anziehverfahren Messnabe, Mindesteinschraubtiefe, Mindestklemmkraft, Montagebeanspruchung, Montagevorspannkraft, Nenndurchmesser, Parallelschaltung, Passschrauben, Platte, Durchsteckschraubenverbindung, Einsatzhärten, Einschraubverbindung, Elastizitätsmodul, elektrische Kontaktverschraubungen, Endanzug, Plattenzusatzkraft, Pleuelverschraubung, Querkräfte, Regelgewinde, Reibpaarungen, Reibradius, Reibungseffekt, Reibungswinkel, Reibungszahl, Reibwertänderung, Reibwert, Schraubfallhärte, Schraubverfahren, Schubmodul, Schwingbeanspruchung, Selbsthemmung, selbststätiges Lösen, Serienschaltung, Setzbetrag, Setzkraft, Zylinderkopfverschraubung Spannungsausschläge, Spannungsdurchmesser, Spannungsquerschnittsfläche, Spannungsrisskorrosion, Steigungswinkel, Streubreite, Torsionseinfluss, Torsionsspannung, Trennfuge,
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	354 Seiten Illustrationen, Diagramme 25 cm
ISBN:	9783834334640 3834334642

Internformat

MARC


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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT ................................................................................................................................ 5 VERWENDETE FORMELZEICHEN .............................................................................................. 17 1 EINFUEHRUNG ................................................................................................................... 19 1.1 ZIELE UND AUSRICHTUNG DES BUCHES ........................................................................ 19 1.2 BAUTEILE EINER SCHRAUBENVERBINDUNG ...................................................................... 20 1.3 ANFORDERUNGEN AN EINE SCHRAUBENVERBINDUNG ..................................................... 21 1.4 AUSGEWAEHLTE EIGENSCHAFTEN VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN .................................. 22 1.5 AUFBAU UND INHALT DES BUCHES ................................................................................ 23 2 GRUNDLAGEN .................................................................................................................. 25 2.1 GRUNDLAGEN DER TECHNISCHEN MECHANIK ................................................................ 25 2.1.1 COULOMB SCHER REIBUNGSEFFEKT ................................................................... 25 2.1.2 SCHIEFE EBENE UND SELBSTHEMMUNG ......................................................... 27 2.1.3 SCHIEFE EBENE ALS KRAFTVERSTAERKUNG ........................................................... 29 2.1.4 ERZEUGUNG EINES DREHMOMENTES .............................................................. 30 2.1.5 KRAFTVERSTAERKUNG DURCH SCHIEFE EBENE UND HEBELARM .............................. 31 2.1.6 ZUG UND DRUCKSPANNUNG ........................................................................... 33 2.1.7 TORSIONSSPANNUNG ......................................................................................... 35 2.2 GRUNDLAGEN ZU GEWINDEN ........................................................................................ 36 2.2.1 ENTSTEHUNG EINER SCHRAUBENLINIE ............................................................... 36 2.2.2 BEWEGUNGSGEWINDE ..................................................................................... 38 2.2.3 BEFESTIGUNGSGEWINDE ................................................................................... 38 2.2.4 GEWINDESTEIGUNG UND KRAFTVERSTAERKUNG .................................................. 40 2.2.5 FEINGEWINDE ................................................................................................. 42 2.3 ANALYSE EINER SCHRAUBENVERBINDUNG ...................................................................... 43 3 NORMEN UND RICHTLINIEN ............................................................................................ 45 3.1 DIN-NORMEN ................................................................................................................ 45 3.2 VDI RICHTLINIE 2230 .................................................................................................. 45 3.3 VDI/VDE-RICHTLINIE 2862 ........................................................................................... 46 3.4 TECHNISCHE LIEFERBEDINGUNGEN ................................................................................ 46 4 WERKSTOFFE UND FERTIGUNG ........................................................................................ 47 4.1 ZUSAMMENHAENGE VON WERKSTOFF, FERTIGUNG UND FUNKTION ................................. 47 4.1.1 AUSWAHL VON WERKSTOFFEN .......................................................................... 47 4.1.2 WERKSTOFFTECHNISCHE KENNWERTE ................................................................. 47 4.1.3 ZUGVERSUCH ..................................................................................................... 48 4.2 FESTIGKEIT ..................................................................................................................... 49 4.2.1 FESTIGKEITSKLASSEN FUER SCHRAUBEN ............................................................... 49 4.2.2 FESTIGKEITSKLASSEN FUER MUTTERN .................................................................... 51 4.2.3 FESTIGKEIT VON PLATTEN .................................................................................. 51 4.2.4 FESTIGKEITSKLASSEN FUER SCHRAUBEN UND MUTTERN AUS EDELSTAEHLEN ............. 52 4.2.5 FESTIGKEIT VON SCHRAUBEN UND MUTTERN AUS LEICHTMETALLEN .................. 52 4.3 FERTIGUNG UND NACHBEHANDLUNG VON SCHRAUBEN UND MUTTERN ......................... 52 4.3.1 FERTIGUNGSVERFAHREN ...................................................................................... 52 4.3.2 GENAUIGKEIT ................................................................................................... 53 4.3.3 WERKSTOFFNACHBEHANDLUNG ........................................................................... 54 4.3.4 BESCHICHTUNG .................................................................................................. 55 4.3.5 SCHMIERUNG .................................................................................................... 56 4.4 ASPEKTE ZU WERKSTOFF UND FERTIGUNGSEIGENSCHAFTEN .......................................... 57 4.4.1 ASPEKTE ZUR FERTIGUNG VON PLATTEN ........................................................... 57 4.4.2 VERHALTEN DER PLATTEN UNTER LAST ............................................................... 58 5 BELASTUNGEN UND BEANSPRUCHUNGEN ........................................................................ 59 5.1 ANALYSE DER VERBINDUNG ........................................................................................... 59 5.1.1 ZUGKRAFT UND ZUGSPANNUNG IN DER SCHRAUBE .......................................... 59 5.1.2 DREHMOMENT UND TORSIONSSPANNUNG IN DER SCHRAUBE .......................... 62 5.1.3 VERGLEICHSSPANNUNG IN DER SCHRAUBE ........................................................ 63 5.1.4 FLAECHENPRESSUNG UNTER DER KOPFAUFLAGE ................................................... 63 5.1.5 GRENZFLAECHENPRESSUNG ................................................................................. 64 5.1.6 DRUCKSPANNUNG IN DEN PLATTEN .................................................................. 66 5.2 VERFORMUNGEN ............................................................................................................. 66 5.2.1 FEDERSTEIFIGKEITEN UND NACHGIEBIGKEITEN ................................................. 66 5.2.2 ERMITTLUNG DER NACHGIEBIGKEITEN DER SCHRAUBEN .................................... 68 5.2.3 ERMITTLUNG DER NACHGIEBIGKEITEN DER PLATTEN .......................................... 70 5.2.4 BEISPIELE FUER AUSGEWAEHLTE NACHGIEBIGKEITEN DER PLATTEN ...................... 72 5.3 VERSPANNTES SYSTEM UND VERSPANNUNGSSCHAUBILD ............................................... 73 5.3.1 SCHRAUBEN UND PLATTEN ALS FEDERN ............................................................ 74 5.3.2 SCHRAUBENVERBINDUNG ALS FEDERSCHALTUNG ................................................ 74 5.3.3 VERSPANNUNGSSCHAUBILD ............................................................................... 75 5.3.4 EINFLUSS DER MONTAGEVORSPANNKRAFT ........................................................... 76 5.3.5 SETZKRAFT UND RESTKLEMMKRAFT .................................................................... 77 5.4 ERWEITERUNG DES VERSPANNUNGSSCHAUBILDES ........................................................... 77 5.4.1 EINLEITUNG EINER AXIAL WIRKENDEN BETRIEBSKRAFT ........................................ 77 5.4.2 EINLEITUNG EINER AXIALEN DRUCKKRAFT ........................................................... 79 5.4.3 EINLEITUNG EINER AXIALEN ZUGKRAFT INNERHALB DER KLEMMLAENGE .............. 80 5.4.4 DYNAMISCHE BETRIEBSKRAEFTE .......................................................................... 81 5.5 WEITERE BELASTUNGEN ................................................................................................. 82 5.5.1 THERMISCHE BELASTUNGEN .............................................................................. 82 5.5.2 BETRIEBSKRAEFTE QUER ZUR SCHRAUBENACHSE .................................................. 82 5.5.3 SELBSTTAETIGES LOESEN VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN ................................... 83 5.5.4 BEISPIEL PLEUELVERSCHRAUBUNG ...................................................................... 84 5.5.5 WEITERFUEHRENDE BELASTUNGS UND BEANSPRUCHUNGSANALYSEN ..................... 85 6 BERECHNUNG DER BELASTUNGEN UND BEANSPRUCHUNGEN IM DETAIL ...................... 87 6.1 ABLAUF DER BERECHNUNG ............................................................................................ 87 6.1.1 RANDBEDINGUNGEN ........................................................................................ 88 6.1.2 VORGABEN ....................................................................................................... 88 6.1.3 VERSPANNUNG ................................................................................................. 88 6.1.4 BEANSPRUCHUNGSFAELLE ..................................................................................... 89 6.1.5 FESTIGKEITSNACHWEISE .................................................................................... 89 6.1.6 FEINGESTALTUNG ............................................................................................... 89 6.2 ERMITTLUNG DER VORGABEN .......................................................................................... 89 6.2.1 NENNDURCHMESSER UND GRENZABMESSUNG - RO ....................................... 89 6.2.2 ANZIEHFAKTOR - R1 ........................................................................................ 92 6.2.3 MINDESTKLEMMKRAFT - R2 ............................................................................. 95 6.3 ERMITTLUNG DER VERSPANNUNG ................................................................................... 97 6.3.1 AUFTEILUNG DER BETRIEBSKRAFT - R3 ............................................................. 97 6.3.2 AENDERUNGEN DER VORSPANNKRAFT - R4 ....................................................... 99 6.3.3 MINIMAL ERFORDERLICHE MONTAGEVORSPANNKRAFT - R5 ................................ 100 6.3.4 MAXIMAL AUFTRETENDE MONTAGEVORSPANNKRAFT - R6 ................................. 100 6.4 ERMITTLUNG DER BEANSPRUCHUNGSFAELLE .........................................................................100 6.4.1 MONTAGEBEANSPRUCHUNG - R7 .................................................................... 100 6.4.2 BETRIEBSBEANSPRUCHUNG - R8 ..................................................................... 104 6.4.3 SCHWINGBEANSPRUCHUNG - R9 ..................................................................... 107 6.5 FESTIGKEITSNACHWEISE ................................................................................................... 109 6.5.1 FLAECHENPRESSUNG - R10 ............................................................................... 109 6.5.2 MINDESTEINSCHRAUBTIEFE - R1 1 .................................................................... 111 6.5.3 GLEITEN ODER ABSCHEREN - R12 .................................................................. 112 6.5.4 ANZIEHDREHMOMENT - R13 .......................................................................... 113 7 EINFLUESSE AUF DIE TRAGFAEHIGKEIT ................................................................................. 115 7.1 EINFLUESSE ZU DEN VORGABEN (R0 BIS R2) .................................................................. 115 7.1.1 ANZIEHFAKTOR - R1 ........................................................................................ 115 7.1.2 MINDESTKLEMMKRAFT - R2 ............................................................................. 115 7.2 EINFLUESSE ZUR VERSPANNUNG (R3 BIS R6) ................................................................... 116 7.2.1 AUFTEILUNG DER BETRIEBSKRAFT - R3 ............................................................. 116 7.2.2 SETZKRAFT-R4 .............................................................................................. 117 7.2.3 MINIMALE MONTAGEVORSPANNKRAFT - R5 ..................................................... 120 7.2.4 MAXIMALE MONTAGEVORSPANNKRAFT - R6 ...................................................... 120 7.3 EINFLUESSE ZU DEN BEANSPRUCHUNGSFAELLEN (R7 BIS R9) ..............................................120 7.3.1 MONTAGEBEANSPRUCHUNG - R7 .................................................................... 120 7.3.2 BETRIEBSBEANSPRUCHUNG - R8 ..................................................................... 120 7.3.3 SCHWINGBEANSPRUCHUNG - R9 ..................................................................... 120 7.4 EINFLUESSE ZU DEN FESTIGKEITSNACHWEISEN (R10 BIS R13) ......................................... 121 7.4.1 FLAECHENPRESSUNG - R10 ............................................................................... 121 7.4.2 MINDESTEINSCHRAUBTIEFE - R11 .................................................................... 122 7.4.3 GLEITEN ODER ABSCHEREN - R12 .................................................................. 122 7.4.4 ANZIEHDREHMOMENT - R13 ......................................................................... 122 8 MONTAGE VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN ................................................................... 123 8.1 ERZEUGUNG DER VORSPANNKRAFT ................................................................................... 123 8.1.1 ERZEUGUNG DER VORSPANNKRAFT DURCH DAS ANZIEHDREHMOMENT ................ 123 8.1.2 EINFLUSS DER REIBWERTE ................................................................................. 125 8.1.3 ERZEUGUNG DER VORSPANNKRAFT DURCH DEN ANZIEHDREHWINKEL ................... 127 8.1.4 BEISPIELRECHNUNG ZU KENNGROESSEN BEIM ANZIEHEN ...................................... 128 8.2 ASPEKTE BEI DER MONTAGE VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN ........................................ 130 8.3 SCHRAUBFAELLE ................................................................................................................. 131 8.3.1 SCHRAUBFALLHAERTE ............................................................................................ 131 8.3.2 KONSTRUKTIVE BEEINFLUSSUNG DER SCHRAUBFALLHAERTE ..................................... 132 8.4 EINFLUSS DER REIBPAARUNGEN ........................................................................................ 133 8.4.1 REIBUNGSZAHLEN .............................................................................................. 133 8.4.2 EINFLUESSE AUF REIBUNGSZAHLEN ..................................................................... 134 8.4.3 GEOMETRIEABWEICHUNGEN IM BOHRUNGSBEREICH ........................................ 134 8.4.4 GEOMETRIEABWEICHUNGEN DER KOPFAUFLAGEFLAECHEN ..................................... 136 8.5 ANZIEHVERFAHREN - SCHRAUBVERFAHREN ....................................................................136 8.5.1 ANZIEHEN NACH DREHMOMENT ................................................................... 137 8.5.2 ANZIEHEN NACH DREHWINKEL ....................................................................... 137 8.5.3 ANZIEHEN NACH DREHMOMENT UND DREHWINKEL .......................................... 138 8.5.4 ANZIEHEN NACH SCHRAUBENDEHNUNG ........................................................ 138 8.5.5 NACHZIEHEN EINER SCHRAUBENVERBINDUNG ................................................... 139 8.5.6 WERKZEUGE ZUM ANZIEHEN VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN ...................... 139 9 MESSUNGEN ZU DEN MONTAGEEIGENSCHAFTEN ............................................................ 141 9.1 MESSUNG DER VORSPANNKRAFT ...................................................................................... 141 9.1.1 MESSUNG MIT RINGKRAFTAUFNEHMERN ........................................................... 141 9.1.2 MESSUNG MIT DEHNMESSSTREIFEN ................................................................. 142 9.1.3 ULTRASCHALLMESSTECHNIK ................................................................................. 142 9.2 ASPEKTE ZUR QUALITAETSKONTROLLE DER MONTAGE .........................................................142 9.2.1 PRUEFUNG DES LOESEMOMENTS .......................................................................... 143 9.2.2 PRUEFUNG DES WEITERDREHMOMENTS ............................................................. 143 9.2.3 AUSGEWAEHLTE VERSUCHSTECHNIK .................................................................... 144 9.3 ERMITTLUNG EINZELNER DREHMOMENTE ......................................................................... 146 9.3.1 MESSUNG DES GEWINDEMOMENTES ............................................................. 146 9.3.2 AUFTEILUNG DES GEWINDEMOMENTES MIT DER GEMESSENEN VORSPANNKRAFT 147 9.3.3 ERMITTLUNG DES KOPFREIBUNGMOMENTES ...................................................... 148 9.4 ERMITTLUNG WEITERER KENNGROESSEN DURCH VERSUCH UND RECHNUNG ....................... 149 9.4.1 ANSATZ ZUR INDIREKTEN MESSUNG DER VORSPANNKRAFT ................................ 149 9.4.2 MESSUNG VON DREHMOMENT UND DREHWINKEL BEIM ANZIEHEN .............. 150 9.4.3 WEITERE ANALYSE DER DREHMOMENTKURVEN ................................................ 151 9.4.4 BERECHNUNG DER VORSPANNKRAFT AUS DREHMOMENTKURVEN ...................... 152 9.4.5 ANWENDUNG FUER EIN BERECHNUNGSBEISPIEL ................................................ 155 9.4.6 PRUEFUNGEN OHNE VORSPANNKRAFTMESSUNG .................................................. 156 9.4.7 DISKUSSION ZU DEN BERECHNUNGEN ............................................................. 156 10 ZUSAMMENFASSUNG ......................................................................................................... 159 10.1 ZUSAMMENFASSUNG WESENTLICHER GESICHTSPUNKTE ....................................................159 10.2 WEITERFUEHRENDE THEMENFELDER ...................................................................................160 10.3 AUSBLICK ........................................................................................................................160 EXPERTENBEITRAEGE 1 BERECHNUNG VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN MIT DER FINITE-ELEMENT-METHODE . 165 PROF. DR.-ING. T HOMAS G RAETSCH 1.1 EINFUEHRUNG IN DIE FINITE-ELEMENT-METHODE .............................................................. 165 1.1.1 ALLGEMEINES ................................................................................................... 165 1.1.2 DIE GRUNDIDEE ............................................................................................... 166 1.2 SCHRAUBENMODELLE IN DER FE-BERECHNUNG ................................................................ 167 1.2.1 MODELLKLASSE I: SCHRAUBE NICHT AUSMODELLIERT ........................................... 167 1.2.2 MODELLKLASSE II: SCHRAUBE ALS BALKENELEMENT ............................................ 168 1.2.3 MODELLKLASSE III: SCHRAUBE ALS VOLUMENKOERPER .......................................... 169 1.2.4 MODELLKLASSE IV: SCHRAUBE ALS VOLUMENKOERPER MIT GEWINDE ................ 170 1.3 PRAXISBEISPIEL KRAGTRAEGER ............................................................................................ 170 1.3.1 BERECHNUNG DER KONTAKTSPANNUNGEN ....................................................... 171 1.3.2 NACHGIEBIGKEIT DER VERSPANNTEN BAUTEILE .................................................. 173 1.3.3 VERGLEICH DER MODELLKLASSEN ...................................................................... 174 1.3.4 EINFLUSS DER VERNETZUNG .............................................................................. 175 1.3.5 EINFLUSS DES REIBKONTAKTS ............................................................................ 176 1.3.6 EINFLUSS DER GEOMETRIE ................................................................................ 177 1.4 PRAXISBEISPIEL KREISFLANSCH PN6-DN50 ........................................................................ 177 1.4.1 VARIANTENSTUDIE ............................................................................................. 179 LITERATURVERZEICHNIS .................................................................................................... 183 2 VERFAHREN UND TECHNIKEN ZUR ERMITTLUNG DER VORSPANNKRAFT AN VERBINDUNGSELEMENTEN ................................................................................................ 185 DIPL.-ING. G ERT H OERING 2.1 MECHANISCHE SYSTEME - LAENGENMESSUNG ZUR BESTIMMUNG DER VORSPANNKRAFT .............................................................................................................. 185 2.2 DEHNUNGSMESSSTREIFEN ................................................................................................187 2.3 KRAFTMESSDOSEN UND KRAFTMESSRINGE ........................................................................188 2.4 VORSPANNKRAFTMESSUNG MIT ULTRASCHALL ..................................................................... 190 2.4.1 PULS-ECHO-METHODE ....................................................................................... 190 2.4.2 LAENGUNG UND AKUSTOELASTISCHER EFFEKT ...................................................... 191 2.4.3 DER PIEZOEFFEKT UND SEINE INVERSION ......................................................... 192 2.4.4 AUSFUEHRUNGSFORMEN VON ULTRASCHALLSENSOREN ........................................... 193 2.4.5 TEMPERATURKOMPENSATION ............................................................................ 198 2.4.6 MESSUNG AN VERBINDUNGSBAUTEILEN MIT INHOMOGENER TEMPERATURVERTEILUNG ................................................................................... 199 2.4.7 MESSUNG IN DIE STRECKGRENZE ..................................................................... 204 2.5 AUSBLICKE ...................................................................................................................... 206 LITERATURVERZEICHNIS ..................................................................................................... 207 3 AUSLEGUNG INNERMOTORISCHER VERSCHRAUBUNGEN AM BEISPIEL DER ZYLINDERKOPFVERSCHRAUBUNG ....................................................................................... 209 M. ENG. D JAWED R AJABI , D IPL .-I NG . J AN -H ENDRIK K NOTH 3.1 HOCHLASTVERBINDUNGEN IM INNERMOTORISCHEN BEREICH ............................................ 209 3.2 ANFORDERUNGEN AN DIE VERSCHRAUBUNG INNERMOTORISCHER VERBINDUNGEN .............................................................................................................. 211 3.3 INNERMOTORISCHER SCHRAUBFALL: ZYLINDERKOPFVERSCHRAUBUNG AM VIERLITER-V8 TURBOMOTOR (INTERN EA825) ..................................................................................... 212 3.4 GAENGIGE MONTAGEVERFAHREN IM AUTOMOBILBAU ...................................................... 214 3.5 MOTIVATION UND ZIELE BEI DER MOTORENTWICKLUNG ................................................. 215 3.6 VERGLEICH VON DREHWINKELGESTEUERTEN ANZIEHVERFAHREN ........................................ 215 3.7 ERGEBNIS DER GEMESSENEN VORSPANNKRAEFTE IM VOLLMOTOR .................................... 217 3.8 ERHOEHUNG DER SCHRAUBEN-STRECKGRENZE ................................................................... 220 3.9 EINFLUESSE AUF DEN INNERMOTORISCHEN BETRIEB .......................................................... 222 4 DER DREHWINKEL IN DER SCHRAUBTECHNIK ................................................................... 225 DIPL. WIRT.-ING. M ARKUS F ISCHER 4.1 DREHWINKEL IN DER SCHRAUBTECHNIK - NICHT OHNE DREHMOMENT ......................... 225 4.2 VON DER KALIBRIERUNG ZUR MESSSYSTEMANALYSE - WELCHE DREHWINKELMESSGERAETE BRAUCHT MAN? .............................................................................................................. 226 4.2.1 DREHWINKELKALIBRIERUNG .................................................................................. 226 4.2.2 MESSGERAETEFAEHIGKEIT (MGF) UND MESSSYSTEMANALYSE (MSA) .................. 227 4.2.3 SONDERFAELLE VON DREHWINKELMESSGERAETEN ................................................... 229 4.3 DREHWINKELBASIERTE MONTAGE UND UEBERWACHUNGSSTRATEGIEN - WAS IST GEFORDERT UND WAS IST MOEGLICH? .............................................................................. 231 4.3.1 WINKEL FUER DIE FAEHIGE PARAMETRIERUNG VON SCHRAUBSYSTEMEN .............. 231 4.3.2 DREHWINKEL UND DIE SCHRAUBSTELLENBEZOGENE MASCHINENFAEHIGKEITSUNTERSUCHUNG (MFU) ................................................... 236 4.3.3 DREHWINKEL FUER DIE PROZESSFAEHIGKEITSUNTERSUCHUNG (PFU) ........................ 237 4.4 AUSBLICK ........................................................................................................................ 239 LITERATURVERZEICHNIS ...................................................................................................... 239 5 PRUEFEN VON SCHRAUBEN UND SCHRAUBENVERBINDUNGEN ........................................... 241 DIPL.-ING. (FH) M ORITZ S TAHL , B. E NG . J AN B UECHLE 5.1 UEBERSICHT UEBER PRUEFUNGEN ......................................................................................... 241 5.2 NORMATIVE PRUEFUNGEN ................................................................................................. 242 5.2.1 DIN 267 - TEIL 27: SCHRAUBEN MIT KLEBENDER BESCHICHTUNG ................. 242 5.2.2 DIN 267 - TEIL 28: SCHRAUBEN MIT KLEMMENDER BESCHICHTUNG ............. 244 5.2.3 DIN 267 - TEIL 30: METRISCHE GEWINDEFURCHENDE SCHRAUBEN 10.9 .............................................................................................. 245 5.2.4 DIN 7500-1: GEWINDEFURCHENDE SCHRAUBEN FUER METRISCHES ISO-GEWINDE .................................................................................................... 246 5.2.5 DIN EN ISO 16047: DREHMOMENT-VORSPANNKRAFT-VERSUCH ....................... 247 5.3 ANWENDUNGSTECHNISCHE PRUEFUNGEN .......................................................................... 249 5.3.1 ZERSTOERENDER EINSCHRAUB UND UEBERDREHVERSUCH ....................................... 250 5.3.2 MONTAGEVERSUCH ............................................................................................. 251 5.3.3 WEITERDREHANALYSE .......................................................................................... 253 5.3.4 LOSDREHANALYSE ................................................................................................ 254 5.3.5 WIEDERHOLVERSCHRAUBUNG ............................................................................... 256 5.3.6 VORSPANNKRAFTERMITTLUNG ................................................................................ 257 5.3.7 BAUTEILKONDITIONIERUNG ................................................................................... 260 LITERATURVERZEICHNIS ...................................................................................................... 262 6 WASSERSTOFFINDUZIERTER SPROEDBRUCH BEI HOCHFESTEN UND ULTRAHOCHFESTEN VERBINDUNGSELEMENTEN ................................................................................................ 263 DIPL.-ING. H ORST D IETERLE 6.1 SCHADENSBILD DES WASSERSTOFFSPROEDBRUCHS AN HOCHFESTEN SCHRAUBEN .............. 263 6.2 SCHADENSMECHANISMUS DER WASSERSTOFFINDUZIERTEN SPANNUNGSRISSKORROSION .... 265 6.2.1 WASSERSTOFF ...................................................................................................... 265 6.2.2 WERKSTOFFZUSTAND ............................................................................................ 267 6.2.3 ZUGSPANNUNGEN .............................................................................................. 269 6.3 PRUEFMETHODEN ZUR BEWERTUNG DER WASSERSTOFFVERSPROEDUNG ................................ 270 6.4 AUSGEWAEHLTE PRUEFVERFAHREN UND ERGEBNISSE .......................................................... 272 6.4.1 LANGSAMZUGVERSUCH MIT EX-SITU-WASSERSTOFFBELADUNG .............................. 273 6.4.2 STEP LOAD TEST MIT IN-SITU-WASSERSTOFFBELADUNG .................................... 276 LITERATURVERZEICHNIS ...................................................................................................... 278 7 GROSSE SCHRAUBENVERBINDUNGEN IM THERMISCHEN MASCHINEN UND ANLAGENBAU ................................................................................................................... 281 M. ENG. F LORIAN B RAHM 7.1 SCHRAUBENVERBINDUNGEN IM DAMPFTURBINENBAU (EXEMPLARISCHE BETRACHTUNG) . 282 7.1.1 EINSATZBEREICHE ............................................................................................... 282 7.1.2 NORMEN ............................................................................................................ 283 7.1.3 WERKSTOFFE ....................................................................................................... 284 7.1.4 SCHRAUBENGROESSEN UND ANZUGSWERTEVERHAELTNISSE ....................................... 284 7.2 THERMISCH ENTLASTETES ANZIEHEN NACH DREHWINKEL (TEAD) .................................. 285 7.2.1 PRINZIPIELLE BESCHREIBUNG ............................................................................... 286 7.2.2 PROZESSBESCHREIBUNG IM DETAIL ..................................................................... 286 7.2.3 TECHNISCHE ANFORDERUNGEN .......................................................................... 288 7.2.4 ANWENDUNGSBEREICHE .................................................................................... 289 7.2.5 VERGLEICH ZU ANDEREN ANZUGSVERFAHREN ..................................................... 289 7.3 HERAUSFORDERUNGEN BEI DER SCHRAUBENAUSLEGUNG IM THERMISCHEN MASCHINENBAU .............................................................................................................. 290 7.3.1 WERKSTOFFFESTIGKEIT .......................................................................................... 291 7.3.2 WAERMEDEHNUNG .............................................................................................. 291 7.3.3 RELAXATION ........................................................................................................ 292 7.4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK .............................................................................. 297 LITERATURVERZEICHNIS ...................................................................................................... 297 8 GEWINDEFURCHENDE SCHRAUBENVERBINDUNGEN .......................................................... 299 DIPL.-ING. (FH) M ORITZ S TAHL 8.1 EINSATZ VON GEWINDEFURCHENDEN SCHRAUBENVERBINDUNGEN UND MOEGLICHE KOSTENEINSPARUNG ....................................................................................................... 299 8.2 GEWINDEFURCHENDE SCHRAUBEN FUER LEICHTMETALLE UND STAHL ................................. 300 8.2.1 VERARBEITUNG UND MONTAGE ....................................................................... 301 8.2.2 FESTIGKEITSKLASSEN ............................................................................................ 303 8.2.3 KERNLOECHER ....................................................................................................... 303 8.2.4 ZUSAETZLICHE SONDERAUSFUEHRUNGEN ................................................................. 307 8.3 GEWINDEFURCHENDE SCHRAUBEN FUER KUNSTSTOFFE ....................................................... 309 8.3.1 MONTAGE .......................................................................................................... 310 8.3.2 EINFLUSSGROESSEN AUF DIE VERBINDUNGSEIGENSCHAFTEN ................................... 312 8.3.3 VERSAGENSARTEN ............................................................................................... 313 8.3.4 EINSCHRAUBTUBUS .............................................................................................. 314 8.4 FLIESSLOCHFORMENDE SCHRAUBEN ................................................................................... 315 8.4.1 FUNKTIONSPRINZIP .............................................................................................. 317 8.4.2 ANWENDUNGSBEREICHE .................................................................................... 318 8.4.3 SCHRAUBPROZESS ............................................................................................... 318 8.4.4 VORLOCHUNG DES DECKBLECHS BEIM FLIESSLOCHFORMEN .................................... 320 8.5 SCHRAUBEN FUER DUENNBLECHE ....................................................................................... 321 8.5.1 FUNKTIONSPRINZIP UND PRODUKTMERKMALE ..................................................... 322 8.5.2 SCHRAUBPROZESS ............................................................................................... 323 8.5.3 ANWENDUNGEN ................................................................................................. 323 8.5.4 VERGLEICH ZUR HERKOEMMLICHEN BLECHSCHRAUBE ............................................ 324 LITERATURVERZEICHNIS ...................................................................................................... 326 9 ELEKTRISCHER UEBERGANGSWIDERSTAND BEI SCHRAUBENVERBINDUNGEN ....................... 327 DIPL.-ING. B ERNHARD R ECK 9.1 ALLGEMEINE BESCHREIBUNG DES ELEKTRISCHEN UEBERGANGSWIDERSTANDES UND DES KONTAKTWIDERSTANDES .................................................................................................. 327 9.2 PHYSIKALISCHE BESCHREIBUNG - FORMELN UND REGELWERKE ....................................... 328 9.3 DER UEBERGANGSWIDERSTAND ......................................................................................... 329 9.4 ELEKTRISCHE KONTAKTE ................................................................................................... 330 9.4.1 SCHRAUBKONTAKTE ............................................................................................. 330 9.4.2 SCHRAUBKLEMME (ELEKTRISCHE KLEMME) ......................................................... 330 9.4.3 SCHRAUBEN-MUTTER-VERBINDUNG, STROMFLUSS UEBER DIE KONTAKTFLAECHEN ... 331 9.4.4 SCHRAUBE UND MUTTER VERBINDEN ZWEI LEITER, STROMFLUSS UEBER DIE VERSCHRAUBUNG ................................................................................................ 332 9.4.5 SONDERFALL GEWINDEFORMENDE SCHRAUBEN ................................................... 332 9.5 BESTIMMUNG DES UEBERGANGSWIDERSTANDES ............................................................... 333 9.6 DIE MONTAGE ............................................................................................................... 334 9.7 TEMPERATUREINFLUSS ...................................................................................................... 335 9.8 MEDIENEINFLUSS UND KORROSION ................................................................................... 335 9.9 QUALIFIZIERUNG VON ELEKTRISCHEN SCHRAUBKONTAKTEN NACH HEUTIGEM AUTOMOBILSTANDARD ..................................................................................................... 336 CASE STUDY VON DRESSELHAUS: VOLLAUTOMATISIERTES C-TEILE-MANAGEMENT FUER DEN LETZTEN METER DER PRODUKTION ........................................................................... 339 LITERATURVERZEICHNIS ............................................................................................................... 350 STICHWORTVERZEICHNIS ............................................................................................................ 353
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT . 5 VERWENDETE FORMELZEICHEN . 17 1 EINFUEHRUNG . 19 1.1 ZIELE UND AUSRICHTUNG DES BUCHES . 19 1.2 BAUTEILE EINER SCHRAUBENVERBINDUNG . 20 1.3 ANFORDERUNGEN AN EINE SCHRAUBENVERBINDUNG . 21 1.4 AUSGEWAEHLTE EIGENSCHAFTEN VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN . 22 1.5 AUFBAU UND INHALT DES BUCHES . 23 2 GRUNDLAGEN . 25 2.1 GRUNDLAGEN DER TECHNISCHEN MECHANIK . 25 2.1.1 COULOMB'SCHER REIBUNGSEFFEKT . 25 2.1.2 SCHIEFE EBENE UND SELBSTHEMMUNG . 27 2.1.3 SCHIEFE EBENE ALS KRAFTVERSTAERKUNG . 29 2.1.4 ERZEUGUNG EINES DREHMOMENTES . 30 2.1.5 KRAFTVERSTAERKUNG DURCH SCHIEFE EBENE UND HEBELARM . 31 2.1.6 ZUG UND DRUCKSPANNUNG . 33 2.1.7 TORSIONSSPANNUNG . 35 2.2 GRUNDLAGEN ZU GEWINDEN . 36 2.2.1 ENTSTEHUNG EINER SCHRAUBENLINIE . 36 2.2.2 BEWEGUNGSGEWINDE . 38 2.2.3 BEFESTIGUNGSGEWINDE . 38 2.2.4 GEWINDESTEIGUNG UND KRAFTVERSTAERKUNG . 40 2.2.5 FEINGEWINDE . 42 2.3 ANALYSE EINER SCHRAUBENVERBINDUNG . 43 3 NORMEN UND RICHTLINIEN . 45 3.1 DIN-NORMEN . 45 3.2 VDI RICHTLINIE 2230 . 45 3.3 VDI/VDE-RICHTLINIE 2862 . 46 3.4 TECHNISCHE LIEFERBEDINGUNGEN . 46 4 WERKSTOFFE UND FERTIGUNG . 47 4.1 ZUSAMMENHAENGE VON WERKSTOFF, FERTIGUNG UND FUNKTION . 47 4.1.1 AUSWAHL VON WERKSTOFFEN . 47 4.1.2 WERKSTOFFTECHNISCHE KENNWERTE . 47 4.1.3 ZUGVERSUCH . 48 4.2 FESTIGKEIT . 49 4.2.1 FESTIGKEITSKLASSEN FUER SCHRAUBEN . 49 4.2.2 FESTIGKEITSKLASSEN FUER MUTTERN . 51 4.2.3 FESTIGKEIT VON PLATTEN . 51 4.2.4 FESTIGKEITSKLASSEN FUER SCHRAUBEN UND MUTTERN AUS EDELSTAEHLEN . 52 4.2.5 FESTIGKEIT VON SCHRAUBEN UND MUTTERN AUS LEICHTMETALLEN . 52 4.3 FERTIGUNG UND NACHBEHANDLUNG VON SCHRAUBEN UND MUTTERN . 52 4.3.1 FERTIGUNGSVERFAHREN . 52 4.3.2 GENAUIGKEIT . 53 4.3.3 WERKSTOFFNACHBEHANDLUNG . 54 4.3.4 BESCHICHTUNG . 55 4.3.5 SCHMIERUNG . 56 4.4 ASPEKTE ZU WERKSTOFF UND FERTIGUNGSEIGENSCHAFTEN . 57 4.4.1 ASPEKTE ZUR FERTIGUNG VON PLATTEN . 57 4.4.2 VERHALTEN DER PLATTEN UNTER LAST . 58 5 BELASTUNGEN UND BEANSPRUCHUNGEN . 59 5.1 ANALYSE DER VERBINDUNG . 59 5.1.1 ZUGKRAFT UND ZUGSPANNUNG IN DER SCHRAUBE . 59 5.1.2 DREHMOMENT UND TORSIONSSPANNUNG IN DER SCHRAUBE . 62 5.1.3 VERGLEICHSSPANNUNG IN DER SCHRAUBE . 63 5.1.4 FLAECHENPRESSUNG UNTER DER KOPFAUFLAGE . 63 5.1.5 GRENZFLAECHENPRESSUNG . 64 5.1.6 DRUCKSPANNUNG IN DEN PLATTEN . 66 5.2 VERFORMUNGEN . 66 5.2.1 FEDERSTEIFIGKEITEN UND NACHGIEBIGKEITEN . 66 5.2.2 ERMITTLUNG DER NACHGIEBIGKEITEN DER SCHRAUBEN . 68 5.2.3 ERMITTLUNG DER NACHGIEBIGKEITEN DER PLATTEN . 70 5.2.4 BEISPIELE FUER AUSGEWAEHLTE NACHGIEBIGKEITEN DER PLATTEN . 72 5.3 VERSPANNTES SYSTEM UND VERSPANNUNGSSCHAUBILD . 73 5.3.1 SCHRAUBEN UND PLATTEN ALS FEDERN . 74 5.3.2 SCHRAUBENVERBINDUNG ALS FEDERSCHALTUNG . 74 5.3.3 VERSPANNUNGSSCHAUBILD . 75 5.3.4 EINFLUSS DER MONTAGEVORSPANNKRAFT . 76 5.3.5 SETZKRAFT UND RESTKLEMMKRAFT . 77 5.4 ERWEITERUNG DES VERSPANNUNGSSCHAUBILDES . 77 5.4.1 EINLEITUNG EINER AXIAL WIRKENDEN BETRIEBSKRAFT . 77 5.4.2 EINLEITUNG EINER AXIALEN DRUCKKRAFT . 79 5.4.3 EINLEITUNG EINER AXIALEN ZUGKRAFT INNERHALB DER KLEMMLAENGE . 80 5.4.4 DYNAMISCHE BETRIEBSKRAEFTE . 81 5.5 WEITERE BELASTUNGEN . 82 5.5.1 THERMISCHE BELASTUNGEN . 82 5.5.2 BETRIEBSKRAEFTE QUER ZUR SCHRAUBENACHSE . 82 5.5.3 SELBSTTAETIGES LOESEN VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN . 83 5.5.4 BEISPIEL PLEUELVERSCHRAUBUNG . 84 5.5.5 WEITERFUEHRENDE BELASTUNGS UND BEANSPRUCHUNGSANALYSEN . 85 6 BERECHNUNG DER BELASTUNGEN UND BEANSPRUCHUNGEN IM DETAIL . 87 6.1 ABLAUF DER BERECHNUNG . 87 6.1.1 RANDBEDINGUNGEN . 88 6.1.2 VORGABEN . 88 6.1.3 VERSPANNUNG . 88 6.1.4 BEANSPRUCHUNGSFAELLE . 89 6.1.5 FESTIGKEITSNACHWEISE . 89 6.1.6 FEINGESTALTUNG . 89 6.2 ERMITTLUNG DER VORGABEN . 89 6.2.1 NENNDURCHMESSER UND GRENZABMESSUNG - RO . 89 6.2.2 ANZIEHFAKTOR - R1 . 92 6.2.3 MINDESTKLEMMKRAFT - R2 . 95 6.3 ERMITTLUNG DER VERSPANNUNG . 97 6.3.1 AUFTEILUNG DER BETRIEBSKRAFT - R3 . 97 6.3.2 AENDERUNGEN DER VORSPANNKRAFT - R4 . 99 6.3.3 MINIMAL ERFORDERLICHE MONTAGEVORSPANNKRAFT - R5 . 100 6.3.4 MAXIMAL AUFTRETENDE MONTAGEVORSPANNKRAFT - R6 . 100 6.4 ERMITTLUNG DER BEANSPRUCHUNGSFAELLE .100 6.4.1 MONTAGEBEANSPRUCHUNG - R7 . 100 6.4.2 BETRIEBSBEANSPRUCHUNG - R8 . 104 6.4.3 SCHWINGBEANSPRUCHUNG - R9 . 107 6.5 FESTIGKEITSNACHWEISE . 109 6.5.1 FLAECHENPRESSUNG - R10 . 109 6.5.2 MINDESTEINSCHRAUBTIEFE - R1 1 . 111 6.5.3 GLEITEN ODER ABSCHEREN - R12 . 112 6.5.4 ANZIEHDREHMOMENT - R13 . 113 7 EINFLUESSE AUF DIE TRAGFAEHIGKEIT . 115 7.1 EINFLUESSE ZU DEN VORGABEN (R0 BIS R2) . 115 7.1.1 ANZIEHFAKTOR - R1 . 115 7.1.2 MINDESTKLEMMKRAFT - R2 . 115 7.2 EINFLUESSE ZUR VERSPANNUNG (R3 BIS R6) . 116 7.2.1 AUFTEILUNG DER BETRIEBSKRAFT - R3 . 116 7.2.2 SETZKRAFT-R4 . 117 7.2.3 MINIMALE MONTAGEVORSPANNKRAFT - R5 . 120 7.2.4 MAXIMALE MONTAGEVORSPANNKRAFT - R6 . 120 7.3 EINFLUESSE ZU DEN BEANSPRUCHUNGSFAELLEN (R7 BIS R9) .120 7.3.1 MONTAGEBEANSPRUCHUNG - R7 . 120 7.3.2 BETRIEBSBEANSPRUCHUNG - R8 . 120 7.3.3 SCHWINGBEANSPRUCHUNG - R9 . 120 7.4 EINFLUESSE ZU DEN FESTIGKEITSNACHWEISEN (R10 BIS R13) . 121 7.4.1 FLAECHENPRESSUNG - R10 . 121 7.4.2 MINDESTEINSCHRAUBTIEFE - R11 . 122 7.4.3 GLEITEN ODER ABSCHEREN - R12 . 122 7.4.4 ANZIEHDREHMOMENT - R13 . 122 8 MONTAGE VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN . 123 8.1 ERZEUGUNG DER VORSPANNKRAFT . 123 8.1.1 ERZEUGUNG DER VORSPANNKRAFT DURCH DAS ANZIEHDREHMOMENT . 123 8.1.2 EINFLUSS DER REIBWERTE . 125 8.1.3 ERZEUGUNG DER VORSPANNKRAFT DURCH DEN ANZIEHDREHWINKEL . 127 8.1.4 BEISPIELRECHNUNG ZU KENNGROESSEN BEIM ANZIEHEN . 128 8.2 ASPEKTE BEI DER MONTAGE VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN . 130 8.3 SCHRAUBFAELLE . 131 8.3.1 SCHRAUBFALLHAERTE . 131 8.3.2 KONSTRUKTIVE BEEINFLUSSUNG DER SCHRAUBFALLHAERTE . 132 8.4 EINFLUSS DER REIBPAARUNGEN . 133 8.4.1 REIBUNGSZAHLEN . 133 8.4.2 EINFLUESSE AUF REIBUNGSZAHLEN . 134 8.4.3 GEOMETRIEABWEICHUNGEN IM BOHRUNGSBEREICH . 134 8.4.4 GEOMETRIEABWEICHUNGEN DER KOPFAUFLAGEFLAECHEN . 136 8.5 ANZIEHVERFAHREN - SCHRAUBVERFAHREN .136 8.5.1 ANZIEHEN NACH DREHMOMENT . 137 8.5.2 ANZIEHEN NACH DREHWINKEL . 137 8.5.3 ANZIEHEN NACH DREHMOMENT UND DREHWINKEL . 138 8.5.4 ANZIEHEN NACH SCHRAUBENDEHNUNG . 138 8.5.5 NACHZIEHEN EINER SCHRAUBENVERBINDUNG . 139 8.5.6 WERKZEUGE ZUM ANZIEHEN VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN . 139 9 MESSUNGEN ZU DEN MONTAGEEIGENSCHAFTEN . 141 9.1 MESSUNG DER VORSPANNKRAFT . 141 9.1.1 MESSUNG MIT RINGKRAFTAUFNEHMERN . 141 9.1.2 MESSUNG MIT DEHNMESSSTREIFEN . 142 9.1.3 ULTRASCHALLMESSTECHNIK . 142 9.2 ASPEKTE ZUR QUALITAETSKONTROLLE DER MONTAGE .142 9.2.1 PRUEFUNG DES LOESEMOMENTS . 143 9.2.2 PRUEFUNG DES WEITERDREHMOMENTS . 143 9.2.3 AUSGEWAEHLTE VERSUCHSTECHNIK . 144 9.3 ERMITTLUNG EINZELNER DREHMOMENTE . 146 9.3.1 MESSUNG DES GEWINDEMOMENTES . 146 9.3.2 AUFTEILUNG DES GEWINDEMOMENTES MIT DER GEMESSENEN VORSPANNKRAFT 147 9.3.3 ERMITTLUNG DES KOPFREIBUNGMOMENTES . 148 9.4 ERMITTLUNG WEITERER KENNGROESSEN DURCH VERSUCH UND RECHNUNG . 149 9.4.1 ANSATZ ZUR INDIREKTEN MESSUNG DER VORSPANNKRAFT . 149 9.4.2 MESSUNG VON DREHMOMENT UND DREHWINKEL BEIM ANZIEHEN . 150 9.4.3 WEITERE ANALYSE DER DREHMOMENTKURVEN . 151 9.4.4 BERECHNUNG DER VORSPANNKRAFT AUS DREHMOMENTKURVEN . 152 9.4.5 ANWENDUNG FUER EIN BERECHNUNGSBEISPIEL . 155 9.4.6 PRUEFUNGEN OHNE VORSPANNKRAFTMESSUNG . 156 9.4.7 DISKUSSION ZU DEN BERECHNUNGEN . 156 10 ZUSAMMENFASSUNG . 159 10.1 ZUSAMMENFASSUNG WESENTLICHER GESICHTSPUNKTE .159 10.2 WEITERFUEHRENDE THEMENFELDER .160 10.3 AUSBLICK .160 EXPERTENBEITRAEGE 1 BERECHNUNG VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN MIT DER FINITE-ELEMENT-METHODE . 165 PROF. DR.-ING. T HOMAS G RAETSCH 1.1 EINFUEHRUNG IN DIE FINITE-ELEMENT-METHODE . 165 1.1.1 ALLGEMEINES . 165 1.1.2 DIE GRUNDIDEE . 166 1.2 SCHRAUBENMODELLE IN DER FE-BERECHNUNG . 167 1.2.1 MODELLKLASSE I: SCHRAUBE NICHT AUSMODELLIERT . 167 1.2.2 MODELLKLASSE II: SCHRAUBE ALS BALKENELEMENT . 168 1.2.3 MODELLKLASSE III: SCHRAUBE ALS VOLUMENKOERPER . 169 1.2.4 MODELLKLASSE IV: SCHRAUBE ALS VOLUMENKOERPER MIT GEWINDE . 170 1.3 PRAXISBEISPIEL KRAGTRAEGER . 170 1.3.1 BERECHNUNG DER KONTAKTSPANNUNGEN . 171 1.3.2 NACHGIEBIGKEIT DER VERSPANNTEN BAUTEILE . 173 1.3.3 VERGLEICH DER MODELLKLASSEN . 174 1.3.4 EINFLUSS DER VERNETZUNG . 175 1.3.5 EINFLUSS DES REIBKONTAKTS . 176 1.3.6 EINFLUSS DER GEOMETRIE . 177 1.4 PRAXISBEISPIEL KREISFLANSCH PN6-DN50 . 177 1.4.1 VARIANTENSTUDIE . 179 LITERATURVERZEICHNIS . 183 2 VERFAHREN UND TECHNIKEN ZUR ERMITTLUNG DER VORSPANNKRAFT AN VERBINDUNGSELEMENTEN . 185 DIPL.-ING. G ERT H OERING 2.1 MECHANISCHE SYSTEME - LAENGENMESSUNG ZUR BESTIMMUNG DER VORSPANNKRAFT . 185 2.2 DEHNUNGSMESSSTREIFEN .187 2.3 KRAFTMESSDOSEN UND KRAFTMESSRINGE .188 2.4 VORSPANNKRAFTMESSUNG MIT ULTRASCHALL . 190 2.4.1 PULS-ECHO-METHODE . 190 2.4.2 LAENGUNG UND AKUSTOELASTISCHER EFFEKT . 191 2.4.3 DER PIEZOEFFEKT UND SEINE INVERSION . 192 2.4.4 AUSFUEHRUNGSFORMEN VON ULTRASCHALLSENSOREN . 193 2.4.5 TEMPERATURKOMPENSATION . 198 2.4.6 MESSUNG AN VERBINDUNGSBAUTEILEN MIT INHOMOGENER TEMPERATURVERTEILUNG . 199 2.4.7 MESSUNG IN DIE STRECKGRENZE . 204 2.5 AUSBLICKE . 206 LITERATURVERZEICHNIS . 207 3 AUSLEGUNG INNERMOTORISCHER VERSCHRAUBUNGEN AM BEISPIEL DER ZYLINDERKOPFVERSCHRAUBUNG . 209 M. ENG. D JAWED R AJABI , D IPL .-I NG . J AN -H ENDRIK K NOTH 3.1 HOCHLASTVERBINDUNGEN IM INNERMOTORISCHEN BEREICH . 209 3.2 ANFORDERUNGEN AN DIE VERSCHRAUBUNG INNERMOTORISCHER VERBINDUNGEN . 211 3.3 INNERMOTORISCHER SCHRAUBFALL: ZYLINDERKOPFVERSCHRAUBUNG AM VIERLITER-V8 TURBOMOTOR (INTERN EA825) . 212 3.4 GAENGIGE MONTAGEVERFAHREN IM AUTOMOBILBAU . 214 3.5 MOTIVATION UND ZIELE BEI DER MOTORENTWICKLUNG . 215 3.6 VERGLEICH VON DREHWINKELGESTEUERTEN ANZIEHVERFAHREN . 215 3.7 ERGEBNIS DER GEMESSENEN VORSPANNKRAEFTE IM VOLLMOTOR . 217 3.8 ERHOEHUNG DER SCHRAUBEN-STRECKGRENZE . 220 3.9 EINFLUESSE AUF DEN INNERMOTORISCHEN BETRIEB . 222 4 DER DREHWINKEL IN DER SCHRAUBTECHNIK . 225 DIPL. WIRT.-ING. M ARKUS F ISCHER 4.1 DREHWINKEL IN DER SCHRAUBTECHNIK - NICHT OHNE DREHMOMENT . 225 4.2 VON DER KALIBRIERUNG ZUR MESSSYSTEMANALYSE - WELCHE DREHWINKELMESSGERAETE BRAUCHT MAN? . 226 4.2.1 DREHWINKELKALIBRIERUNG . 226 4.2.2 MESSGERAETEFAEHIGKEIT (MGF) UND MESSSYSTEMANALYSE (MSA) . 227 4.2.3 SONDERFAELLE VON DREHWINKELMESSGERAETEN . 229 4.3 DREHWINKELBASIERTE MONTAGE UND UEBERWACHUNGSSTRATEGIEN - WAS IST GEFORDERT UND WAS IST MOEGLICH? . 231 4.3.1 WINKEL FUER DIE FAEHIGE PARAMETRIERUNG VON SCHRAUBSYSTEMEN . 231 4.3.2 DREHWINKEL UND DIE SCHRAUBSTELLENBEZOGENE MASCHINENFAEHIGKEITSUNTERSUCHUNG (MFU) . 236 4.3.3 DREHWINKEL FUER DIE PROZESSFAEHIGKEITSUNTERSUCHUNG (PFU) . 237 4.4 AUSBLICK . 239 LITERATURVERZEICHNIS . 239 5 PRUEFEN VON SCHRAUBEN UND SCHRAUBENVERBINDUNGEN . 241 DIPL.-ING. (FH) M ORITZ S TAHL , B. E NG . J AN B UECHLE 5.1 UEBERSICHT UEBER PRUEFUNGEN . 241 5.2 NORMATIVE PRUEFUNGEN . 242 5.2.1 DIN 267 - TEIL 27: SCHRAUBEN MIT KLEBENDER BESCHICHTUNG . 242 5.2.2 DIN 267 - TEIL 28: SCHRAUBEN MIT KLEMMENDER BESCHICHTUNG . 244 5.2.3 DIN 267 - TEIL 30: METRISCHE GEWINDEFURCHENDE SCHRAUBEN 10.9 . 245 5.2.4 DIN 7500-1: GEWINDEFURCHENDE SCHRAUBEN FUER METRISCHES ISO-GEWINDE . 246 5.2.5 DIN EN ISO 16047: DREHMOMENT-VORSPANNKRAFT-VERSUCH . 247 5.3 ANWENDUNGSTECHNISCHE PRUEFUNGEN . 249 5.3.1 ZERSTOERENDER EINSCHRAUB UND UEBERDREHVERSUCH . 250 5.3.2 MONTAGEVERSUCH . 251 5.3.3 WEITERDREHANALYSE . 253 5.3.4 LOSDREHANALYSE . 254 5.3.5 WIEDERHOLVERSCHRAUBUNG . 256 5.3.6 VORSPANNKRAFTERMITTLUNG . 257 5.3.7 BAUTEILKONDITIONIERUNG . 260 LITERATURVERZEICHNIS . 262 6 WASSERSTOFFINDUZIERTER SPROEDBRUCH BEI HOCHFESTEN UND ULTRAHOCHFESTEN VERBINDUNGSELEMENTEN . 263 DIPL.-ING. H ORST D IETERLE 6.1 SCHADENSBILD DES WASSERSTOFFSPROEDBRUCHS AN HOCHFESTEN SCHRAUBEN . 263 6.2 SCHADENSMECHANISMUS DER WASSERSTOFFINDUZIERTEN SPANNUNGSRISSKORROSION . 265 6.2.1 WASSERSTOFF . 265 6.2.2 WERKSTOFFZUSTAND . 267 6.2.3 ZUGSPANNUNGEN . 269 6.3 PRUEFMETHODEN ZUR BEWERTUNG DER WASSERSTOFFVERSPROEDUNG . 270 6.4 AUSGEWAEHLTE PRUEFVERFAHREN UND ERGEBNISSE . 272 6.4.1 LANGSAMZUGVERSUCH MIT EX-SITU-WASSERSTOFFBELADUNG . 273 6.4.2 STEP LOAD TEST MIT IN-SITU-WASSERSTOFFBELADUNG . 276 LITERATURVERZEICHNIS . 278 7 GROSSE SCHRAUBENVERBINDUNGEN IM THERMISCHEN MASCHINEN UND ANLAGENBAU . 281 M. ENG. F LORIAN B RAHM 7.1 SCHRAUBENVERBINDUNGEN IM DAMPFTURBINENBAU (EXEMPLARISCHE BETRACHTUNG) . 282 7.1.1 EINSATZBEREICHE . 282 7.1.2 NORMEN . 283 7.1.3 WERKSTOFFE . 284 7.1.4 SCHRAUBENGROESSEN UND ANZUGSWERTEVERHAELTNISSE . 284 7.2 THERMISCH ENTLASTETES ANZIEHEN NACH DREHWINKEL (TEAD) . 285 7.2.1 PRINZIPIELLE BESCHREIBUNG . 286 7.2.2 PROZESSBESCHREIBUNG IM DETAIL . 286 7.2.3 TECHNISCHE ANFORDERUNGEN . 288 7.2.4 ANWENDUNGSBEREICHE . 289 7.2.5 VERGLEICH ZU ANDEREN ANZUGSVERFAHREN . 289 7.3 HERAUSFORDERUNGEN BEI DER SCHRAUBENAUSLEGUNG IM THERMISCHEN MASCHINENBAU . 290 7.3.1 WERKSTOFFFESTIGKEIT . 291 7.3.2 WAERMEDEHNUNG . 291 7.3.3 RELAXATION . 292 7.4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK . 297 LITERATURVERZEICHNIS . 297 8 GEWINDEFURCHENDE SCHRAUBENVERBINDUNGEN . 299 DIPL.-ING. (FH) M ORITZ S TAHL 8.1 EINSATZ VON GEWINDEFURCHENDEN SCHRAUBENVERBINDUNGEN UND MOEGLICHE KOSTENEINSPARUNG . 299 8.2 GEWINDEFURCHENDE SCHRAUBEN FUER LEICHTMETALLE UND STAHL . 300 8.2.1 VERARBEITUNG UND MONTAGE . 301 8.2.2 FESTIGKEITSKLASSEN . 303 8.2.3 KERNLOECHER . 303 8.2.4 ZUSAETZLICHE SONDERAUSFUEHRUNGEN . 307 8.3 GEWINDEFURCHENDE SCHRAUBEN FUER KUNSTSTOFFE . 309 8.3.1 MONTAGE . 310 8.3.2 EINFLUSSGROESSEN AUF DIE VERBINDUNGSEIGENSCHAFTEN . 312 8.3.3 VERSAGENSARTEN . 313 8.3.4 EINSCHRAUBTUBUS . 314 8.4 FLIESSLOCHFORMENDE SCHRAUBEN . 315 8.4.1 FUNKTIONSPRINZIP . 317 8.4.2 ANWENDUNGSBEREICHE . 318 8.4.3 SCHRAUBPROZESS . 318 8.4.4 VORLOCHUNG DES DECKBLECHS BEIM FLIESSLOCHFORMEN . 320 8.5 SCHRAUBEN FUER DUENNBLECHE . 321 8.5.1 FUNKTIONSPRINZIP UND PRODUKTMERKMALE . 322 8.5.2 SCHRAUBPROZESS . 323 8.5.3 ANWENDUNGEN . 323 8.5.4 VERGLEICH ZUR HERKOEMMLICHEN BLECHSCHRAUBE . 324 LITERATURVERZEICHNIS . 326 9 ELEKTRISCHER UEBERGANGSWIDERSTAND BEI SCHRAUBENVERBINDUNGEN . 327 DIPL.-ING. B ERNHARD R ECK 9.1 ALLGEMEINE BESCHREIBUNG DES ELEKTRISCHEN UEBERGANGSWIDERSTANDES UND DES KONTAKTWIDERSTANDES . 327 9.2 PHYSIKALISCHE BESCHREIBUNG - FORMELN UND REGELWERKE . 328 9.3 DER UEBERGANGSWIDERSTAND . 329 9.4 ELEKTRISCHE KONTAKTE . 330 9.4.1 SCHRAUBKONTAKTE . 330 9.4.2 SCHRAUBKLEMME (ELEKTRISCHE KLEMME) . 330 9.4.3 SCHRAUBEN-MUTTER-VERBINDUNG, STROMFLUSS UEBER DIE KONTAKTFLAECHEN . 331 9.4.4 SCHRAUBE UND MUTTER VERBINDEN ZWEI LEITER, STROMFLUSS UEBER DIE VERSCHRAUBUNG . 332 9.4.5 SONDERFALL GEWINDEFORMENDE SCHRAUBEN . 332 9.5 BESTIMMUNG DES UEBERGANGSWIDERSTANDES . 333 9.6 DIE MONTAGE . 334 9.7 TEMPERATUREINFLUSS . 335 9.8 MEDIENEINFLUSS UND KORROSION . 335 9.9 QUALIFIZIERUNG VON ELEKTRISCHEN SCHRAUBKONTAKTEN NACH HEUTIGEM AUTOMOBILSTANDARD . 336 CASE STUDY VON DRESSELHAUS: VOLLAUTOMATISIERTES C-TEILE-MANAGEMENT FUER DEN LETZTEN METER DER PRODUKTION . 339 LITERATURVERZEICHNIS . 350 STICHWORTVERZEICHNIS . 353
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"><subfield code="a">hochbeanspruchte Schrauben, Hochlastverbindungen, Innermotorischer Schraubfall, kathodische Tauchlackierung, KTL, Kerndurchmesser,</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Versuchstechnik, Vorspannkraft, Vorspannkraftverlust, Wasserstoffsprödbruch, Weiterdrehmoment, Zugfeder, Zugfestigkeit, Zugspannung, Zugversuch,</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Coulomb'scher Reibungseffekt, Dauerschwingfestigkeit, Dehngrenze, Dehnmessstreifen, Dehnschaftschraube, Drehmoment</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Übergangswiderstand, Ultraschallmesstechnik, Unterlegscheibe, VDI /VDE-Richtlinie 2862, VDI-Richtlinie 2230, Vergleichsspannung, Versatz,</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Fertigungsverfahren, Festigkeitsklassen, Festigkeitsnachweis, Feuerverzinkung, Flächenpressung, Flankendurchmesser, Flankenspiel, 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