Alfred Böge Technische Mechanik - PP99

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Die dazu erforderlichen Rechnungsgänge, Methoden und Tabellen liegen unter anderem vor in:
FKM-Richtlinie: Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile, 5. erweiterte Ausgabe
2003, VDMAVerlag;
DIN 743 Tragfähigkeitsberechnung von Wellen und Achsen, Oktober 2000;
VDI-Richtlinie, VDI 2230: Systematische Berechnung hoch beanspruchter Schraubenverbindungen.
5.12.4 Dauerbruchsicherheit
5.12.4.1 Sicherheit S D bei ruhender Belastung
Ruhende Belastung ist im Maschinenbau selten.
Der zugehörige Festigkeitswert ist für Baustahl die
Streckgrenze Re des verwendeten Werkstoffs und
der vorliegenden Beanspruchungsart (Zug, Druck,
Biegung, Torsion). Bei festeren Stahlsorten wie
Vergütungsstahl tritt an die Stelle der Streckgrenze
die 0,2 %-Dehngrenze R p 0,2 (siehe 5.12.1). Eine
Ûbersicht gibt Tabelle 5.8.
Bei Werkstoffen ohne ausgeprägte Fließgrenze wie
Gusseisen werden die Zugfestigkeit Rm und die
Bruchfestigkeiten sdB, sbB aus Tabelle 5.9 verwendet.
SD ¼ Re
¼
sn
Rp0;2
sn
Smin ¼ 1,5
(gilt für Stahl; sn Nennspannung)
SD ¼ Rm
sn
Smin ¼ 2,0
(gilt für Gusseisen)
Kerbwirkungen sind beim Belastungsfall I (ruhend) nicht zu berücksichtigen. Die Bruchgefahr
wird bei Ruhelast durch Kerben nicht erhöht, sondern durch Stützwirkung weniger belasteter
Stoffteilchen eher vermindert. Bei GJL (Lamellengusseisen) ist die Kerbwirkung durch das
schon von Graphitteilchen vorgekerbte Gefüge selbst bei dynamischer Belastung (schwellend,
wechselnd) kaum spürbar (Kerbwirkungszahl b k ¼ 1).
5.12.4.2 Sicherheit SD bei dynamischer Belastung
Schwellende und wechselnde Belastung tritt im
Maschinenbau am häufigsten auf.
SD ¼
Der zugehörige Festigkeitswert ist die Dauerfestigkeit
sD des verwendeten Werkstoffs bei der vorliegenden
Beanspruchungsart (Zug=Druck, Biegung,
Torsion).
sD b1 b2
bk sn
Smin ¼ 1,2
(für Bauteile mit Kerbwirkung)
5 Festigkeitslehre
sn Nennspannung,
b 1 Oberflächenbeiwert, siehe Diagramm,
b2 Größenbeiwert, siehe Diagramm,
bk Kerbwirkungszahl siehe Tabelle 5.7
(Seite 385).