Bei Schraubenverbindungen, die externen Belastungen ausgesetzt sind, kommt der Konstruktion und Wahl der richtigen Verbindungselemente eine besondere Bedeutung zu. Dabei sollten die Schrauben, die die Bauteile der Verbindung zusammenhalten, mehr Vorspannkraft erzeugen, als die äusseren Kräfte generieren können. Stimmt die Vorspannkraft, werden die Schrauben die Krafteinwirkungen von aussen nie zu spüren bekommen. Ist die Vorspannkraft allerdings zu gering, kann dies zu einem Versagen durch Ermüdung führen, insbesondere bei dynamischen Belastungen.
Übersteigen die von aussen auf die Verbindung einwirkenden Kräfte die Vorspannkraft, kommt es zur Entspannung oder Trennung der Verbindung. Bei einer wiederholten Trennung der Verbindung ist es wiederum wahrscheinlich, dass die Dauerfestigkeit des Gewindes überschritten wird, die weitaus geringer ist als die Zugfestigkeit der Schraube.
Wie man ein Ermüdungsbruch belasteter Verbindungen verhindert
Wie können wir ein Ermüdungsbruch bei dynamisch hochbelasteten Verbindungen vermeiden? Dafür sollte zunächst eine Analyse der Verbindung durchgeführt werden, um die richtige Vorspannkraft zu gewährleisten. Ausserdem müssen die von aussen auf Ihre Verbindung einwirkenden Kräfte bekannt sein, und Sie müssen Verbindungselemente der richtigen Festigkeitsklasse wählen. Häufig lassen sich Ingenieure durch die Gefahr eines Ermüdungsbruchs dazu verleiten, die Festigkeit der Schraube zu erhöhen. Beim Anziehen kann so zwar die Vorspannkraft gesteigert werden, die Dauerfestigkeit von Schrauben mit höherer Festigkeit entspricht jedoch in etwa derjenigen mit geringerer Festigkeit.
Ziehen Sie daher auch andere Sicherungsmassnahmen wie Gewinde mit einem speziellen Radius am Gewindegrund oder das Gewinderollen im Anschluss an eine Wärmebehandlung in Betracht, um die Dauerfestigkeit zu erhöhen.
Wenn Sie an weiteren Informationen interessiert sind, wie Sie Ihre Verbindungen vor einem Versagen schützen können, schreiben Sie uns an: ProvenProductivity@bossard.com.
Wie man Ermüdungsbrüche aufgrund einer zu geringen Vorspannkraft verhindert by Bossard
