Gewindereibung

Dieses Thema im Forum "techn. Mechanik" wurde erstellt von Joschie, 7 Dez. 2007.

  1. Hallo, ich habe eine Aufgabe zum Gewinde. Ich habe keine Ahnung, wie ich da rangehen muß. Vielleicht kann mir hier jemand helfen.

    Die Aufgabe lautet, für eine Schraubzwinge sind für die unten angegebenen Daten die Presskraft und das nötige Moment zum lösen der Zwinge zu brechnen.

    Und zwar gegeben ist das Anzugsmoment MA=7,0 Nm; µ0=0,15; µ=0,12; da=14mm; di=12mm; h=4mm.

    es wird vorausgesetzt, dass die Presskraft konstant bleibt.

    Ich hoffe mir kann jemand weiterhelfen und bedanke mich im vorraus.:(
     
    #1 Joschie, 7 Dez. 2007
    Zuletzt bearbeitet: 7 Dez. 2007
  2. AW: Gewindereibung

    Also ich versuche Dir mal zu helfen.

    Die Presskraft mit dem Anzugsmoment und der Steigung wird berechnet wie bei der schiefen Ebene.
    Folglich bekommst du bei dem Anzugsmoment und der Gewindesteigung eine Presskraft raus. Die Gewindedurchmesser sind ohne Bedeutung, nur die Steigung zählt.
    Jetzt kommt noch die Gewindereibung dazu, die muss so eingerechnet werden, dass quasi das Anzugsmoment gebremst, also verringert wird.

    Jetzt ist die Presskraft bekannt.
    Das Lösen der Schraube erfolgt auf ähnliche Weise, nur muss jetzt die Kraft zum öffnen höher sein, da ja jetzt die Gewindereibung überwunden werden muss.
    Probiers mal, falls du gar nicht weiterkommst, müsste ich mir das ganze nochmals genauer ansehen. Aber die Rechenreihenfolge wird so bleiben.
     
  3. AW: Gewindereibung

    Ich hoffe, dass ich dich richtig verstanden habe.
    Schau mal im RM Kapitel 8, da ist eine Formel angegeben die benötigt wird die Gewindereibung zu überwinden!
    Die Formeln bewiehen sich zwar auf Schrauben, aber im Grunde hast du keinen anderen Fall vorliegen. --> Reibung im Gewinde, sowie Reibung an einer Auflagefläche
    Gleichung 8.24 kannst du nach der Spannkraft umstellen und diese Kraft dann in Gl. 8.23 einsetzten. Wie schon geschrieben wude, steht in der Formel ein + bzw. - , jenachdem ob zu- oder aufgedreht wird.
    Du hast 2 Reibungen angegeben, vermutlich einmal die Gewindereibung, damit kannst du den Reibwinkel bestimmen, und die Reibung an der Auflagefläche der Schraubzwinge.
    Reibungswinkel bestimmts du nach Gl. 8.1
    Die Reibung nimmt natürlich mit abnehmender Klemmkraft ebenfalls ab, aber du hast ja geschriben, sie soll konstant bleiben.

    Was ist da?
    Ich vermute, dass es einmal der Flankendurchmesser ist --> So kannst du in der Tabelle (TB 8-3 für metrisches Trapezgewinde) nachschauen welches Gewinde es ist (Flankendurchmesser --> Gewinde M16, Steigung 4 (das ist dann wohl dein "h")
    Und di??? Ist das der Duchmesser der Auflagefläche der Schraubzwinge. Dann müsstest du deniwrksamen reibdurchmesser ermitteln.
    Oder es ist bereits der wirksame Reibdurchmesser!

    @Motormensch:
    Ich denke der Gewindedurchmesser (Flankendurchmesser) spielt schon eine Rolle, denn die Reibraft wirkt ja im Radius des Flankendurchmessers (halber Flankendurchmesser) quasi als Hebel und so ergibt sich das Moment.
     
  4. AW: Gewindereibung

    Oh sorry, Doppelpost!
     
  5. AW: Gewindereibung

    Hallo nochmal. Danke erstmal für die schnellen Antworten.
    Ich habe das Wochenende damit verbracht, dieses Ding zu knacken aber ich bin zu blöd dafür o_O.

    Ich habe also den Steigungswinkel berechnet und zwar tan\alpha =h/dm*\pi , wobei dm der mittlere Durchmesser ist. Dort hab ich aufjedenfall 5,59°. Aber wie bekomme ich mit dem Winkel die Kraft heraus?
    Würde mich freuen wenn Ihr mir da nochmal weiterhelfen könntet.
     
  6. AW: Gewindereibung

    Reibungswinkel und Steigungswinkel ermitteln, die anderen Werte sind ja bekannt. Dann stelle Glg. 8.24 nach F um: also F = MA/[...]. Nun hast du die Spannkraft ermittelt. Das Gewindemoment zum lösen ist Gl. 8.23 mit "-", dazu kommt noch das Moment an der Auflagefläche, dieses sollte für lösen und anziehen gleich sein. Ich denke du kannst einfach Glg. 8.24 nehmen und anstatt des + ein - einfügen, an der gleichen Stelle wie in 8.23.
     
  7. AW: Gewindereibung

    Danke, ich hoffe ich verärger dich nicht damit, aber wo soll ich die Gl. denn nachsehen?
    sorry.
     
  8. AW: Gewindereibung

    Oh sorry, die Gleichungen stehen im Roloff/Matek.
    Falls du den nicht hast kannste ja mel sagen welche Bücher du hast, vllt nennt dir jemand die entsprchende Glg aus einem anderen Buch.

    Oder vllt scannt dir j ajemand die entsprechende Seite ab, habe leider keinen Scanner.
     
  9. AW: Gewindereibung

    Hallo nochmal, ich stelle nochmal meine Lösung rein. Wäre super von euch, wenn Ihr da einen Blick draufwerfen könntet.

    Also zu erst habe ich den Steigungswinkel \alpha wie folgt berechnet,
    Tan\alpha =h/(13mm*\pi)=5,6°

    Danach den Keilwinkel ρ für die Berechnung der Anpresskraft,
    Tanρ=μ=6,8°
    MA=Fa*dm/2*Tan(ρ+\alpha ) umgestellt nach
    Fa=MA/(dm/2*Tan(ρ+\alpha ))=ca. 5Nm

    Mit Fa kann man nun die Umfangskraft Fu berechnen, zu der nur noch ρ0 fehlt. Tanρ0=μ/(Cosβ/2) Ich nehme an das Tanρ0=arctanμ0 ist =8,5°
    Fu zum lösen=Fa*Tan(ρ0-\alpha )=0,25kN

    Anschließend kann ich das Moment zum lösen berechnen,
    ML=Fu*(dm/2)=1,625 Nm

    Ich würde mich freuen wenn das jemand bitte durchschauen könnte.;)
     
  10. AW: Gewindereibung

    Hab jetzt nur kurz drübergeschaut und nicht nachgerechnet.

    In der Formel für MA solltest du noch die Reibung an der Auflagefläche berechnen, du hast nur die Gewindereibung berücksichtigt.
    (MA=Fa*[dm/2*tan(..+ bzw -...)+µ*dk/2]) wobei das + bzw - für Anziehen bzw. Lösen steht (siehe Erläuterung RM Gleichung 8.23)

    Für die Berechnung der Spannkraft Fa musst du das + in der Glg verwenden, denn die Schraubzwinge wurde ja mit MA angezogen.
    Dann nach Fa umstellen --> hier musst du eine Kraft erhalten, Einheit "N", nicht Nm!

    Für das zum lösen benötigte Moment verwendest du die gleiche Gleichung allerdings mit - . Dort setzt du dein errechnetes Fa ein und das - im Tangens!

    Steigungswinkel ist korrekt berechnet (Vorgehensweise, nicht nachgerechnet!). Reibungswinkel: da verstehe ich jetzt nicht was du da gemacht hast, was sind rho bzw rho0? Meiner Meinung nach sollte es da nur einen Wert geben???
    tan(rho)=µG(cos(beta/2))=1,155*µG (bei metrischen Gewinde mit beta=60°)


    Ich kann dir keine Garantie auf Korrektheit meiner lösung geben.
    Allerdings solltest du beachten, dass du für die Berechnung der Spannkraft und anschließend der Umfangskraft (diese Berechnungs ist überflüssig, wenn die Kraft nicht errechnet werden soll) nur eine Gewindereibung, nicht aber eine Reigung an der Auflagefläche der Schraubzwinge angenommen hast (vergleiche: Reibung am Schraubenkopf beim Anziehen einer Schraube).
    (ML=Fu*(dm/2) berücksichtigt ja auch nur die Reibung im Gewinde)
    Aber Achtung: Jenachdem, wie deine Schraubzwinge konstruiert ist, gibt es vllt. gar kein Reibmoment am Kopf, falls dieser gelagert ist nämlich!
    Allerdings macht dann die Angane von 2 µ´s in der Aufgabenstellung wenig Sinn!
     
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