Schrauben und deren Anzugsmomente

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Schrauben und deren Anzugsmomente

Beitrag von Brill » 18.03.2006, 12:53

Schrauben und deren Anzugsmomente

Man kann Schrauben anziehen oder festziehen bis das Wasser kommt.
So oder so ähnlich hört man es oft, dabei wird nicht bedacht, was in dem
Bauteil passiert wenn eine Schraube angezogen wird, kommt eine Druckspannung [N/mm²] im Material zustande. Diese ist insofern nicht problematisch, solange das Material dieser standhält und die zulässige Druckspannung nicht überschritten wird.
Sollte die zulässige Druckspannung jedoch überschritten werden, beginnt der Werkstoff zu fliessen (er verformt sich plastisch).
Dies hat zur Folge, dass sich die Schraubenverbindung löst und eine Flächenpressung der Fügeflächen nicht mehr gewährleistet ist (die Schraube ist lose).
Bei zu hohem Anzugsmoment oder fehlender Schmierung/Korrosionsschutz kann es passieren, dass sich die Schraube fest frisst und einfach fest ist. Dies kann auch die Folge von ungünstigen Werkstoffpaarungen sein.
Generell gilt, dass das Muttergewinde die gleiche oder eine geringere Festigkeit als die Schraube aufweisen sollte. Auf keinen Fall fester. Also z.B. Al-Schraube in Stahlgewinde.

Newtonmeter [Nm]
Anzugsmomente sind in Newtonmeter [Nm] angeben
1Nm bedeutet: An einem Hebel von 1m zieht eine Kraft von 1 Newton = 100gr. oder: 100mm/1kg

Schraubenfestigkeitsklassen:
Man findet die Angabe der Schraubenfestigkeitsklasse auf dem Schraubenkopf entweder erhöht oder vertieft

Festigkeitsklasse 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
Zugfestigkeit Rm[N/mm²] 300 400 500 600 800 900 1000 1200
Streckgrenze Re[N/mm²] 180 240 320 300 400 480 640 720 900 1080
Bruchdehnung a [%] 25 22 14 20 10 8 12 10 9 8

Die Schraubenfestigkeitsklasse bezeichnet die Festigkeit der Schrauben. Die erste Ziffer*100 bezeichnet die Zugfestigkeit des Materials in [N/mm²], die zweite Ziffer*10 die Streckgrenze des Materials in [N/mm²] in Prozent der Zugfestigkeit.

Eine schraube sollte aus Sicherheitsaspekten nur zu 90% der Streckgrenze angezogen werden.
Die Streckgrenze bezeichnet die Belastung, ab der das Material beginnt sich plastisch (dauerhaft) zu verformen.


Ein Beispiel:

Festigkeitsklasse 8.8 bedeutet:
Schraubenmaterial hat eine Zugfestigkeit von 800N/mm² (80Kg/mm²)
und eine Streckgrenze von 640 N/mm² (64kg/mm²).





Mindesteinschraubtiefe
Für die mindest einschraubtiefe gilt:
Stahlschraube in Algewinde mindestens 2xSchraubendurchmesser
Al- Schraube in Stahlgewinde mindestens 1x Schraubendurchmesser

Anzugsdrehmomenttabelle

Aufgrund grund dieser Berechnungen ergeben sich folgende Anzugsmomente.
Aber Achtung: diese Anzugmomente sind nur Anhaltspunkte, Herstellerangaben sind zu beachten. Des weitern kann diese Tabelle kein Fachwissen und keinen gesunden Menschenverstand ersetzen.

Gewinde Durchmesser Schrauben Anzugsmoment (µges=0.125)
Festigkeitsklasse 5.6 Aluschrauben 6.8V2ASchrauben 8.8Titanschrauben 10.9 12.9
M3 0.7 0.9 1.2 1.7 2.0
M3,5 1.1 1.4 1.9 2.6 3.2
M4 1.7 2.1 2.8 4.1 4.8
M5 3.4 4.3 5.5 8.1 9.5
M6 5.9 7.3 9.6 14.0 16.0
M8 14.3 17.8 23.0 34.0 40.0
M10 28.3 35.4 46.0 67.0 79.0
M12 49.6 62.1 79.0 115.0 135.0
Schrauben der Klassen 10.9 und 12.9 sind NICHT in Aluminium zu verwenden,
Ein Anziehen auf Drehmoment verursacht Spannungen im Alubauteil, die das Material nicht mehr aushält, zu fließen beginnt und das Gewinde beschädigt wird.

Drehmomentschlüssel

Zum korrekten Einbau einer Schraubenverbindung benötigt man einen Drehmomentschlüssel mit dem richtigen Einsteilbereich.
In den meisten fällen reicht ein Schlüssel von 1-20Nm.

Schraubensicherung
Zur Schraubensicherung sollte Loctite 222 oder 223 (mittelfest) verwendet werden. Im Notfall wirk Uhu Alleskleber auch Wunder, ersetzt aber nicht eine richtige Schraubensicherung.
Es gibt noch weitere mechanische Möglichkeiten eine Schraubenverbindung gegen lösen zu sicheren. Sicherungsbleche, Stoppmuttern (mit Kunstoffring im Gewinde)
Drahtsicherungen oder Nordlock Unterlegscheiben.








Schmierstoffe
Hier noch eine kleine Übersicht von Schmierstoffen. Achtung: die Anzugsmomente in der Tabelle legen einen mittlern Reibwert von µges=0.125 zugrunde, dieser muss dann entsprechend geändert werden.


Schmierstoffe sollten aufgebracht werden um ein Fressen des Gewindes zu verhindern.


Aluminium und Stahl : Öl oder Fett
Titan: Molykote, Grafitfett, oder Kupferpaste
Bei Alu /Titan Paarungen keine Kupferpaste verwenden, da diese die Interkristallinkorrosion fördert.
Zuletzt geändert von Brill am 18.03.2006, 14:57, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: Schrauben und deren Anzugsmomente

Beitrag von robertsmith » 18.03.2006, 13:08

Brill hat geschrieben:
Schrauben und deren Anzugsmomente

Man kann Schrauben anziehen oder festziehen bis das Wasser kommt.
So oder so ähnlich hört man es oft, dabei wird nicht bedacht, was in dem
Bauteil passiert. Wenn eine Schraube angezogen wird, kommt eine Druckspannung (N/mm²) im Material zustande. Diese ist sofern nicht problematisch solange das Material dieser standhält und die zulässige Druckspannung nicht überschritten wird.
Sollte die zulässige Druckspannung jedoch überschritten werden, beginnt der Werkstoff zu fließen, (er verformt sich plastisch).
Dies hat zu Folge dass sich die Schraubenverbindung löst und eine ausreichende Flächenpressung der Anlage der Fügeflächen nicht mehr gewähleistet ist (die Schraube wird lose).


stimmt das bis hier so?
Oder die Schraube frisst fest! Kann auch passieren...
Das Anzugsmoment der Schraube ist abhängig von Schraubengröße, Gewindesteigung, und Werkstoff. generell gilt: Das Muttergewinde sollte die gleiche oder eine geringere Festigkeit als die Schraube aufweisen, keinesfalls fester (z.b. Alu-Schraube in Stahlgewinde --> nicht empfehlenswert!)
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Beitrag von robertsmith » 18.03.2006, 14:05

stimmt soweit!
Anzumerken ist noch, dass eine Schraube bis max. 90% der Streckgrenze angezogen werden sollte.

Des weiteren der passende Schmierstoff bzw. die Schraubensicherung.
Also Öl bzw. Fett bei Alu und Stahl; Molykote, Grafitfett, oder Kupferpaste bei Titan.
Bei Alu/Titan-paarungen keine Kupferpaste wegen Korrosion, sondern Molykote, Grafit oder Keramikpaste.
Als Schraubensicherung Loctite mittelfest oder mechanische Sicherungen, z.B. Sicherungsbleche, Stopmuttern, Verdrahtungen oder die Nordlock-Unterlegscheiben, die meiner Erfahrung nach sehr zu empfehlen sind!

Allgemein gilt wiederum, dass das Anzugsmoment auch von der Schmierung abhängt, das geht aber oftmals sehr ins Detail.

Neulich in der cncecke hat jemand nach dem passenden Anzugsmoment für eine Mutter M125x5 gefragt ;)
Ich hab 6kNm errechnet, er sagte aber, die Mutter sei mit 19kNm(!) angezogen worden. Mutter war übrigens festgefressen. Auch eine Art der Schraubesicherung :D
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Beitrag von Brill » 18.03.2006, 14:17

125KN gibts dafür überhaubt noch dremo schlüssel?
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Beitrag von robertsmith » 18.03.2006, 14:21

hmm...
19.000Nm --> 1meter langer Hebel, und da dann 1.9Tonnen dranhängen. z.B mit dem Gabelstapler runterdrücken :D
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Beitrag von Brill » 18.03.2006, 14:35

Also Öl bzw. Fett bei Alu und Stahl;
Molykote, Grafitfett, oder Kupferpaste bei Titan.

Bei Alu/Titan-paarungen keine Kupferpaste wegen Korrosion, sondern Molykote, Grafit oder Keramikpaste.
bei ti auf welche werkstoff parung beziest du dich da?
[/quote]
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Beitrag von robertsmith » 18.03.2006, 14:40

bei Titan/Titan, Stahl/Titan und Titan/Stahl
Die Paarung Stahl/Titan ist relativ häufig, z.B. Stahlschrauben in Titan-Muttergewinde (Titanrahmen: darin z.b. Cantisockel, Sattelstützenklemmschraube u.ä.)
Paarung Titan/Stahl recht ungewöhnlich (Titanschraube in Lenkerklemmung vom Stahlvorbau? wer hat sowas?). Die einzige Stelle am Bike, die mir da einfällt, sind Titan-Kurbelschrauben und Innenlagerwelle.
Titan/Titan ist am kritischten
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Beitrag von Brill » 18.03.2006, 14:58

verdamte scheise ich kann keine tabelle machnen.
michl könntest du da abhilfe schaffen zb. html aktiviern oder nen andern text
editor hier einbauen? naja einen artikel haben wir jetzt erst mal.
Zuletzt geändert von Brill am 18.03.2006, 16:00, insgesamt 1-mal geändert.
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Beitrag von robertsmith » 18.03.2006, 15:09

ich kann leider gar nix!
kannste die tabelle nicht in Excel machen und dann als img einfügen?
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Beitrag von Brill » 18.03.2006, 16:01

robertsmith hat geschrieben:ich kann leider gar nix!
kannste die tabelle nicht in Excel machen und dann als img einfügen?
das wär ne sache
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Beitrag von Mr.C » 04.06.2006, 15:02

Bevor ich zum eigentlichen Grund dieses Beitrages komme, erst mal ein Lob: Ich finde es wirklich absolut klasse, das sich jemand die Mühe macht, so etwas niederzuschreiben und allen Forumsbesuchern an zentraler Stelle zugänlich zu machen! Ehrlich, es ist eines von den Dingen, die ich in anderen Foren wirklich vermisse!

Dennoch bleibt mir ein wenig harsche Kritik nicht erspart! Ich habe von der Materie als solches nicht viel Ahnung, daher richtet sich meine einzige Anmerkung zu diesem Thema nicht gegen den Inhalt, sondern gegen die Form.
Darf ich feststellen, dass es schon ein wenig peinlich ist, wenn man als Besucher auf unser Forums-Portal stößt und dann so einen Text liest?
Man mag mich ja gerne als Pedanten bezeichnen, aber ich finde, ein gewisses Mindestmaß an Rechtschreibung sollte ein solcher Text, der mehr oder weniger der Öffentlichkeit präsentiert wird, schon aufweisen! Umso mehr, als dieser Text höchstwahrscheinlich von jemanden geschrieben wurde, der entweder Ingenieur ist oder aber auf dem besten Wege dahin. Das soll um Gottes Willen keine persönliche Anfeindung sein, mir geht es wirklich nur um das (Schrift-)Bild.

In dem betreffenden Text über Schrauben und deren Anzugs-, Dreh- und sonstige Momente stimmen nicht nur viel zu oft die schiere Rechtschreibung der Wörter nicht, es ist auch ein wiederholter eklatanter Verstoß gegen fundamentale Satzbau- und Wortverwendungsregeln der deutschen Sprache festzustellen! 2 Beispiele:
1.
Diese ist sofern nicht problematisch...
Die Bedeutung des Wortes "sofern" passt irgendwie nicht in diesen Satz! Insofern müsste es heissen!
2.
dabei wird nicht bedacht, was in dem
Bauteil passiert wenn eine schraube angezogen wird, kommt eine Druckspannung...
Mal von der viel zu kleinen Schraube abgesehen, fehlt hier nicht nur das Komma, sondern auch ein ganzer Satzteil! Oder alternativ ein Punkt.
Insgesamt finde ich in dem kurzen Text, der im Portal dargestellt wird, nicht weniger als 13! Fehler! Wenn meine 12-jährige Tochter in der 6. Klasse der Grundschule so einen Text abgibt, bekommt sie dafür eine glatte 5! Nach deutschem Benotungssystem!

Bei einem Text, der wie dieser einem breiten Publikum zugänglich gemacht werden soll, kann es doch nicht wirklich zu viel verlangt sein, selbigen noch mal Korrektur zu lesen, bevor man ihn reinstellt, oder? Ich mein, es ist ja nun wirklich nicht so, das wir hier keine Editierfunktion hätten.
Rechtschreibfehler sind kein Schwerverbrechen, und in kleinen Mengen passieren sie auch den besten Wörterschmieden. Aber in dieser Anzahl auf so wenig Text? Äusserst unschön, um es einmal milde auszudrücken!

Sollte es Probleme geben bei der Anwendung der geltenden Regeln deutscher Grammatik, stelle ich mich gerne als Lektor zur Verfügung, ich will ja nicht nur rummeckern, sondern helfe auch gerne. In diesem Falle einfach eine kurze PN an mich.

Noch einmal zum Schluss: Diese Kritik soll nicht persönlich diffamieren, sie soll nur wachrütteln. Ich erlebe hier jeden Tag schon viel zu viele Massenvergewaltigungen an jenem Kommunikationsmodul, das wir "unsere deutsche Sprache" nennen!

C., hätt's gern richtig...
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Beitrag von Brill » 04.06.2006, 15:19

hallo Mr.C
erstmal danke für dein lob. du hast recht deutsch war noch nie meine stärke
ich war eher immer der freestyler was die rechtschreibung angeht.
An mir sind schon viele lehrer verzweifelt.

Ich müsste das word dokument noch haben, dass könnte ich dir per mail zusenden. Du könntest es dann für mich überarbeiten.
natürlich nur wenn du möchtest.
der artikel ist eh noch nicht fertig es fehlen zb. noch ein paar tabellen.
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Beitrag von Mr.C » 05.06.2006, 10:01

Kein Problem, hab ich ja angeboten, also immer her damit.
Als Admin solltest Du meine E-Mail-Adresse ja sehen können, oder?

C., on the right way...
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Beitrag von robertsmith » 06.06.2006, 12:54

Wir Admins können auch dein PW, deinen Desktop und deine Unterwäsche sehen... :shock:
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Beitrag von Mr.C » 07.06.2006, 08:01

Meine Unterwäsche??? Cool!! aber uups, dann wird's ja mal wieder echt Zeit zum Wechseln!!! :twisted:
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Beitrag von _Micha_ » 07.06.2006, 14:39

Wir können sie nur sehen, nicht erriechen. Aber trotzdem danke.
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