antriebstechnik 11/2021

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
05 Charakteristischer Torsionsmoment-Verdrehwinkel-Kurve 100Cr6 gehärtet – EN AW-6082-T6-Aluminium nach [1]
4.1 ANALYTISCH ERFASSTE PARAMETER- UND
ANWENDUNGSBEREICHE
Um das übertragbare Torsionsmoment und den Spannungszustand analytisch
zu berechnen, sind geeignete mechanische und geometrische Annahmen
zu treffen. Die Randbedingungen für den jeweiligen Berechnungsalgorithmus
sind den jeweiligen Arbeiten [1], [2], [4] und [5] zu entnehmen.
Verbindungen mit gerändelter Nabe werden aufgrund des Darstellungsumfanges
hier nicht im Detail betrachtet. Die entsprechenden Untersuchungsergebnisse
können [5], [11] und [12] entnommen werden. Weiters beziehen sich
die nachfolgend aufgeführten Berechnungsgleichungen ausschließlich auf
das Torsionsmoment. Für die Berechnung der Fügekraft wird auf [1], [2], [4]
und [5] verwiesen.
Stellvertretend für die charakteristische Torsionsmomentübertragung weicher
und duktiler Naben ist in Bild 05 eine experimentell ermittelte statische
Torsionsmoment-Verdrehwinkel-Kurve dargestellt. Diese kann bis zum Erreichen
eines Maximalwertes in einen linear-elastischen und in einen degressiv
steigenden Bereich unterteilt werden; ähnlich der entsprechenden Verläufe
im Werkstoff-Zugversuch. Verbindungen mit geringer Kontaktsteifigkeit aufgrund
ungünstiger Fügebedingungen weisen zu Beginn flach verlaufende
Kennlinien auf, siehe hierzu [2]. Unter tangentialer Last ebnen sich die Rauheitsspitzen
der Welle und der Nabe ein. Der so steigende Traganteil erhöht
die Kontaktsteifigkeit und führt zu einer progressiv ansteigenden Kennlinie
bis diese den in Bild 05 dargestellten linearen Verlauf annimmt.
Der Beitrag wird in der Ausgabe antriebstechnik 12/2021 fortgesetzt.
DIE AUTOREN
Dr.-Ing. M. Lätzer,
ABUS Kransysteme GmbH,
Gummersbach
Dipl.-Ing. Dr. techn. M. Bader,
Institut für Maschinenelemente und
Entwicklungsmethodik, TU Graz
50 antriebstechnik 2021/11 www.antriebstechnik.de