9 Bolzen-, Stiftyerbindimgen, Sichenuigselemente

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1 97 9 Bolzen-, Stiftyerbindimgen, Sichenuigselemente Formelzeichen -'proj S a d dl dw nenn k KA / Mb nenn» P, Pmax PN,PW Pzul i?e m 5 M» <A,fe * nenii w SM 0b <Jbzul max Einheit N N N Benemiung Projektionsflache zur Berechnung der mittleren Rachenpressung Querschnittsflache des Bolzens Scheitelh5he beim Augenstab Wangenbreite beim Augenstab Bolzen- bzw. Stiftdurchmesser Lochdurchmesser Wellendurchmesser Nenn-Betriebskraft senkrecht zur Bolzen- bzw. Stiftachse Einspannfaktor, abhangig vom Einbaufall Anwendungsfaktor zur Berticksichtigung stobartiger Belastung Hebelarm der Biegekraft, tragende StiftlSnge bei Langsstiftverbindungen Nenn-Biegemoment, maximales Biegemoment mittlere Flachenpressung mittlere Flachenpressung in der Naben- bzw. Wellenbohrung bei Querstift-Verbindungen zulassige mittlere Flachenpressung Streckgrenze des Bauteilwerkstoffes Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes Nabendicke, Einstecktiefe, Laschenspiel Dicke der Mittel- bzw. AuBenlaschen Dicke des Stangen- bzw. Gabelauges Nenn-Torsionsmoment Wderstandsmoment Teilsicherheitsbeiwert fiir die WiderstandsgroBen (Stahlbau) Biegespannung zulassige Biegespannung

2 98 9 Bolzen-, Stiftverbindungen, Sicheningselemente Fonnelzeichen Ol 0\zal OzQi ta "azirf "inax Einheit Benennung Lochleibungsspannung zulassige Lochleibungsspannung zuihssige Normalspannung mittlere Scherspannung (Schubspannung) im Bolzen- bzw. Stiftquerschnitt zulassige Scherspannung grdbte Schubspannung in der NuUlinie

3 9 Bolzen-, Stiftverbindungen, Sicherungselemente 99 Nr. Formel Hinweise # Bolzenverbindiingen im Maschinenbau Die Bolzenverbindungen werden im Prinzip wie im Bild dargestellt, gestaltet. Die Bolzen werden dabei auf Biegung, Schub und Flachenpressung beansprucht. Die Fiigebedingungen des Bolzens in der Gabel und in der Stange haben einen erheblichen Einfluss auf die GroBe der im Bolzen auftretenden Biegemomente. Entsprechend der Fugebedingungen werden unterschieden: Einbaufall : Der Bolzen sitzt in der Gabel und in der Stange mit einer Spielpassung. : Bolzen als frei aufliegender Trager 2: Querkraftflache 3: Momentenflache GroBtes Biegemoment im Bolzenquerschnitt: Mb F-{ts2-tG) Einbaufall 2: Der Bolzen sitzt in der Gabel mit einer UbermaBpassung und in der Stange mit einer Spielpassung. 4: Bolzen als beidseitig eingespannter Trager 5: Querkraftflache im Bereich der Stange 6: Momentenflache im Bereich der Stange GleichgroBes Biegemoment in den Bolzenquerschnitten A B und A D bmax =? /(7. F : B 4 vl?: kk '5 f,,. If dir D Jj F W.mj m? L 6: bmaxvk C - 7 =k k 2 Jl2 A 4 Einbaufall 3: Der Bolzen sitzt in der Stange mit einer UbermaBpassung und in der Gabel mit einer Spielpassung. 7: Bolzen als mittig eingespannter Trager 8: Querkraftflache im Bereich der Gabel 9: Momentenflache im Bereich der Gabel GroBtes Biegemoment in den Einspannquerschnitten A B Mb max = :r- M! -9-? n \r

4 00 9 Bolzen-, Stiftyerbindungen, Sicherungselemente Nr. Formel Hinweise #f Bolzendurchmesser (Entwurfsberechnung) dk- Obzul Bolzen sitzt lose fest in Gabel fest in Stange Einbaufall 2 3 k Flachen nicht gleitend gleitend,6,9,,4,,2 #f# Biegespannung (Vollbolzen) KA Mbnenn ' = w nenn 0,-cP -"''"' nicht gleitende Flachen gleitende Flachen Belastung Obzul ruhend 0,3Rm ts/d,0,6 schwellend 0,2Rm to/d 0,5 0,6 wechselnd 0,5 Rm KA nachtb3-5c R, nach TB - i# grobte Schubspannung in der Nulllinie (Vollbolzen) 3 2-As < Xa gedrehf / \dargesfe(ltj Hohlbolzen {t > d/6) : 0 #f# mittlere Flachenpressung A nenn P = < Pzu\ grobte Normalspannung im Wangenquerschnitt des Stangenkopfes KA 2-c-t < Ozul + - ( )l Tmax bei Einbaufall 3 stets nachprlifen. Belastung T'azul ruhend 0,27?n. schwellend 0,5i?ni wechselnd 0,lRm Stangenkopf: Aproj = d ts Gabel: -proj -= 2dtG Belastung Pzul Werkstoff Belastung Ozul ruhend schwellend 0,35Rm 0,25Rm St, OS gleitend nach TB 9- GJL (GG) Stat. dyn. Stat. dyn. 0,5i?e 0,2i?e 0,5Rm 0,2Rm Rrr, und Re uach TB - und TB -2

5 9 Bolzen-, Stiftverbindungen, Sicherungselemente 0 Nr. Formel Hinweise Bolzenverbindungen im Stahlbau Im Stahlbau werden Laschenstabe (Augenstabe) mit Bolzen verbunden, wenn haufiges und einfaches Losen der Verbindung verlangt (z. B. Geriiste) oder wenn eine Drehfahigkeit gefordert wird (z. B. Zugstangen). Die Stahlbaunorm DIN gibt fiir iibliche Verbindungen mit Bolzen- und Laschenspiel Richtwerte fiir Grenzabmessungen an, mit deren Einhaltung ausgewogene Beanspruchungsverhaltnisse erreicht werden. Diese Form der Bolzenverbindung ist auch im Maschinenbau als Leichtbauausfiihrung anwendbar. 0 Dicke der Mittellasche #f# Lochdurchmesser im Augenstab L > 2,5 tm #f Scheitelhohe des Augenstabes F 2 a > 2 tm RQ/SM 3 "Ti i/m///// --i KW i/x/////yi ////J i IS\'' rzttl i i c i\ \j\d 0 0 Wangenbreite des Augenstabes dl c> 2 tm Re/Su Festigkeitsnachweis fiir zweischnittige Bolzen bei 0, L < d < 3 maximales Biegemoment M + 2 ra M, auf Biegung Ob -''bmax Richtwerte: C/L = 0,73, a/d =,06, L = 2,5 M Re nach TB - bzw. DIN M =, nach DIN Cbzul = 0,8 Re/S Hi auf Abscheren F < Ta 2-As- Xazui = 0,6 Rm/SM (4.6, 5.6, 8.8) T-azul = 0,55 Rm/SM (0.9) li auf Lochleibung dtu bzw. 2-d-tA < Oizul Olzul ==,5 RC/SM i?e und Rm nach TB - bzw. DIN M =, nach DIN 8800-

6 02 9 Bolzen-, Stiftverbindungen, Sicherungselemente Nr. Formel Hinweise «P auf Biegung und Abscheren in den mabgebenden Schnitten 2 / \ 2 < \Obzul/ VTazuU Es sind nur die im gleichen Querschnitt auftretenden Wertepaare einzusetzen. Querstiftyerbindungen Querstiftverbindungen, die ein Drehmoment zu iibertragen haben, wie z. B. Hebelnaben, werden bei groberen Kraften auf Flachenpressung und auf Abscheren nachgepriift. m\ 5 6 mittlere Flachenpressung (Nabe) PN A nenn ds (w + s) <Pzu\ maximale mittlere Flachenpressung (Welle) D K\ I nenn *= d-4, '"'"' d = (0,2... 0,3) w s = (0, ,5) Jw fiir Stahl- und Stahlguss-Naben s 0,75 Jw ftir Grauguss-Naben Pzui und Tazui s. Nr. 3 und 4, Hinweise. Fiir Kerbstifte gelten die 0,7fache bzw. 0,8fache Werte. ## 7 Scherspannung im Stift -' A nenn Steckstiftverbindungen Bei Steckstiftverbindungen entsprechend Bild wird der Stift durch das Moment M = F I auf Biegung und durch F als Querkraft auf Schub, der jedoch vernachlassigt werden kann, sowie auf Flachenpressung beansprucht. ## 0\ Wi H Biegespannung Ob KA-Mbn KA -Mbn - < (Jbzul W 0, J3 Maximale mittlere Flachenpressung ObzuhPzui s. Nr. 2 und 4, Hinweise. fiir Kerbstifte gelten die 0,8fache bzw. 0,7fache Werte Pmax d's Pzul

7 9 Bolzen-, Stiftverbindungen, Sicherungselemente 03 Nr. Formel Hinweise Langsstiftverbindungen Langsstiftverbindungen, die entsprechend Bild ein Drehmoment zu iibertragen haben, werden auf Flachenpressung und Abscheren des Stiftes beansprucht. Da rechnerisch die mittlere Flachenpressung doppelt so grob wie die Abscherspannung ist, kann die Scherbeanspruchung in Vollstiften vernachlassigt werden, solange 2 Xazui > Pzu\ ist, was fiir alle iiblichen Werkstoffpaarungen zutrifft # 20 mittlere Flachenpressung 4-KA d <iw i < Pzu\ d = (0,5... 0,2) t/w / - (...,5) w Pzui s. Nr. 4, Hinweise. Fiir Kerbstifte gelten die 0,7fache Werte. Technische Regeln (Auswahl) Technische Regeln DIN EN ISO 234 DIN 47 DIN 472 DIN 983 DIN 984 DIN 988 DIN 442 DIN 445 DIN 469 DIN 498 DIN 499 DIN Titel Splinte Sicherungsringe (Halteringe) fiir Wellen; Regelausfiihrung und schwere Ausfuhrung Sicherungsringe (Halteringe) fiir Bohrungen; Regelausfuhrung und schwere Ausfuhrung Sicherungsringe mit Lappen (Halteringe) fiir Wellen Sicherungsringe mit Lappen (Halteringe) fiir Bohrungen Passscheiben und Stiitzscheiben Schmierlocher fiir Bolzen; BaumaBe Bolzen mit Kopf und Gewindezapfen Passkerbstifte mit Hals Einspannbuchsen fur Lagerungen Aufspannbuchsen fur Lagerungen Befestigungsteile fur Walzlager; Sprengringe fiir Lager mit Ringnut

8 04 9 Bolzen-, Stiftverbindungen, Sicherungselemente Technische Regeln DIN 6799 DIN 7993 DIN 024 DIN 5058 DIN DIN EN ISO 2338 DIN EN DIN EN DIN EN DIN EN ISO 8733 DIN EN ISO 8734 DIN EN ISO 8735 DIN EN DIN EN DIN EN DIN EN ISO 8739 DIN EN ISO 8740 DIN EN ISO 874 DIN EN ISO 8742 DIN EN ISO 8743 DIN EN ISO 8744 DIN EN ISO 8745 DIN EN ISO 8746 DIN EN ISO 8747 DIN EN ISO 8748 DIN EN ISO 8750 DIN EN ISO 875 DIN EN ISO 8752 DIN EN ISO Titel Sicherungsscheiben (Haltescheiben) fiir Wellen Runddraht-Sprengringe und -Sprengringnuten fiir Wellen und Bohrungen Federstecker Hebezeuge, Achshalter Stahlbauten; Bemessung und Konstruktion Zylinderstifte, ungehartet Kegelstifte, ungehartet Bolzen ohne Kopf Bolzen mit Kopf Zylinderstifte mit Innengewinde; ungehartet Zylinderstifte; gehartet Zylinderstifte mit Innengewinde; gehartet Kegelstifte mit Innengewinde; ungehartet Kegelstifte mit Gewindezapfen; ungehartet Scheiben fiir Bolzen; Produktklasse A Zylinderkerbstifte mit Einfiihrende Zylinderkerbstifte mit Ease Steckkerbstifte Knebelkerbstifte; /3 der Lange gekerbt Knebelkerbstifte; halbe Lange gekerbt Kegelkerbstifte Passkerbstifte Halbrundkerbnagel Senkkerbnagel Spiralspannstifte; schwere Ausfuhrung Spiralspannstifte; Regelausfiihrung Spiralspannstifte; leichte Ausfiihrung Spannstifte, geschlitzt, schwere Ausfuhrung Spannstifte, geschhtzt, leichte Ausfuhrung