zulässige Biegespannung
04.08.2015, 09:57 Uhr
Hallo,
ich soll die Haltbarkeit einee Lagerstelle (einseitige Einspannung) nachweisen, bin jedoch ein Laie bei der Festigkeitsberechnung.
Vielleicht kann mir jemand helfen
Material: 1.4305, Vollwelle d=8mm
Belastung: 2500N
Krafteinleitung vertikal 20mm von der Einspannstelle
ich habe schon bei "schweizer fn" nachgerechnet und komme auf eine Biegespannung von 994 N/mm^2
Wie hoch ist die Zulässige Biegespannung für das Material?
Hält das Material?
Der Beitrag wurde von cnc-tester bearbeitet: 04.08.2015, 09:58 Uhr
ich soll die Haltbarkeit einee Lagerstelle (einseitige Einspannung) nachweisen, bin jedoch ein Laie bei der Festigkeitsberechnung.
Vielleicht kann mir jemand helfen
Material: 1.4305, Vollwelle d=8mm
Belastung: 2500N
Krafteinleitung vertikal 20mm von der Einspannstelle
ich habe schon bei "schweizer fn" nachgerechnet und komme auf eine Biegespannung von 994 N/mm^2
Wie hoch ist die Zulässige Biegespannung für das Material?
Hält das Material?
Der Beitrag wurde von cnc-tester bearbeitet: 04.08.2015, 09:58 Uhr
04.08.2015, 11:14 Uhr
Moinsen
sigmaBzul = sigmaB/SF
In Worten: Zulässige Spannung ist gleich vorhandene Spannung durch Sicherheitsfaktor.
Die zulässige Biegespannung liegt bei 1.4305 etwa bei 350-370 N/mm^2
Die vorhandene Biegespannung ist das eingeleitete Drehmoment durch das Widerstandsmoment gegen Biegung.
Eingeleitetes Drehmoment = 2500N * 20mm = 50.000Nmm
Widerstandsmoment gegen Biegung für einen Vollstab = Pi * d^3 / 32 = 50mm^3
Also hast du ziemlich genau eine Max Biegespannung von 1000N/mm^2, hast dich also nicht verrechnet.
Die Welle biegt sich schneller durch als du bis 3 zählen kannst
Ich möchte aber betonen, dass du damit keinesfalls die Lagerstelle nachgewiesen hast, sondern du hast lediglich gezeigt, dass die Welle dieser Belastung nicht stand hält
Beste Grüße
Nico
Der Beitrag wurde von nico1991 bearbeitet: 04.08.2015, 11:26 Uhr
sigmaBzul = sigmaB/SF
In Worten: Zulässige Spannung ist gleich vorhandene Spannung durch Sicherheitsfaktor.
Die zulässige Biegespannung liegt bei 1.4305 etwa bei 350-370 N/mm^2
Die vorhandene Biegespannung ist das eingeleitete Drehmoment durch das Widerstandsmoment gegen Biegung.
Eingeleitetes Drehmoment = 2500N * 20mm = 50.000Nmm
Widerstandsmoment gegen Biegung für einen Vollstab = Pi * d^3 / 32 = 50mm^3
Also hast du ziemlich genau eine Max Biegespannung von 1000N/mm^2, hast dich also nicht verrechnet.
Die Welle biegt sich schneller durch als du bis 3 zählen kannst
Ich möchte aber betonen, dass du damit keinesfalls die Lagerstelle nachgewiesen hast, sondern du hast lediglich gezeigt, dass die Welle dieser Belastung nicht stand hält
Beste Grüße
Nico
Der Beitrag wurde von nico1991 bearbeitet: 04.08.2015, 11:26 Uhr
05.08.2015, 06:16 Uhr
Mojn,
danke für den Hinweis / Berechnung. Was muß ich denn tun um die Lagerstelle nachzuweisen? - hast du vielleicht auch noch einen tip
Gruß
Guido
danke für den Hinweis / Berechnung. Was muß ich denn tun um die Lagerstelle nachzuweisen? - hast du vielleicht auch noch einen tip
Gruß
Guido
QUOTE (nico1991 @ 04.08.2015, 10:14 Uhr) 
Moinsen
sigmaBzul = sigmaB/SF
In Worten: Zulässige Spannung ist gleich vorhandene Spannung durch Sicherheitsfaktor.
Die zulässige Biegespannung liegt bei 1.4305 etwa bei 350-370 N/mm^2
Die vorhandene Biegespannung ist das eingeleitete Drehmoment durch das Widerstandsmoment gegen Biegung.
Eingeleitetes Drehmoment = 2500N * 20mm = 50.000Nmm
Widerstandsmoment gegen Biegung für einen Vollstab = Pi * d^3 / 32 = 50mm^3
Also hast du ziemlich genau eine Max Biegespannung von 1000N/mm^2, hast dich also nicht verrechnet.
Die Welle biegt sich schneller durch als du bis 3 zählen kannst
Ich möchte aber betonen, dass du damit keinesfalls die Lagerstelle nachgewiesen hast, sondern du hast lediglich gezeigt, dass die Welle dieser Belastung nicht stand hält
Beste Grüße
Nico
sigmaBzul = sigmaB/SF
In Worten: Zulässige Spannung ist gleich vorhandene Spannung durch Sicherheitsfaktor.
Die zulässige Biegespannung liegt bei 1.4305 etwa bei 350-370 N/mm^2
Die vorhandene Biegespannung ist das eingeleitete Drehmoment durch das Widerstandsmoment gegen Biegung.
Eingeleitetes Drehmoment = 2500N * 20mm = 50.000Nmm
Widerstandsmoment gegen Biegung für einen Vollstab = Pi * d^3 / 32 = 50mm^3
Also hast du ziemlich genau eine Max Biegespannung von 1000N/mm^2, hast dich also nicht verrechnet.
Die Welle biegt sich schneller durch als du bis 3 zählen kannst
Ich möchte aber betonen, dass du damit keinesfalls die Lagerstelle nachgewiesen hast, sondern du hast lediglich gezeigt, dass die Welle dieser Belastung nicht stand hält
Beste Grüße
Nico
05.08.2015, 12:39 Uhr
Man muss zum Beispiel wissen wir das Lager aufgebaut ist.
Sind es zwei Halbschalen in denen der Stab eingespannt ist? Ist er angeschweißt? Ist er angeklebt, verstiftet, verschraubt...
Dann leitest du ein mechanisches Modell ab, zeichnest ein, wie dein Stab übertrieben verformt aussehen würde. schon hast du aus deiner festen Einspannung ein anderes mechanisches Modell erzeugt. Dann nährst du das ganze mit dir bekannten Formeln für Festigkeitsberechnung an.
Nummerier deine Bauteile die du hast durch, mach eine Tabelle in denen du die Hauptbelastungen einträgst (Zug, Druck, Torsinn, Biegung, Flächenpressung) und rechne die kritischen Bauteile an den kritischten Punkten auf die Hauptbelastungen nach. Wenn du dir nicht sicher bist, welche es sind, dann rechne besser alle nach.
Ich möchte ja nicht deine kompletten Berechnungen machen, dass sollen lediglich Denkanstöße sein. Am wichtigsten ist es, komplexe mechanische Probleme in einfache mechanische Modelle zu überführen. Damit erreichst du eine Berechnungsgenauigkeit von 70-90%.
Beste Grüße und viel Erfolg
Nico
Sind es zwei Halbschalen in denen der Stab eingespannt ist? Ist er angeschweißt? Ist er angeklebt, verstiftet, verschraubt...
Dann leitest du ein mechanisches Modell ab, zeichnest ein, wie dein Stab übertrieben verformt aussehen würde. schon hast du aus deiner festen Einspannung ein anderes mechanisches Modell erzeugt. Dann nährst du das ganze mit dir bekannten Formeln für Festigkeitsberechnung an.
Nummerier deine Bauteile die du hast durch, mach eine Tabelle in denen du die Hauptbelastungen einträgst (Zug, Druck, Torsinn, Biegung, Flächenpressung) und rechne die kritischen Bauteile an den kritischten Punkten auf die Hauptbelastungen nach. Wenn du dir nicht sicher bist, welche es sind, dann rechne besser alle nach.
Ich möchte ja nicht deine kompletten Berechnungen machen, dass sollen lediglich Denkanstöße sein. Am wichtigsten ist es, komplexe mechanische Probleme in einfache mechanische Modelle zu überführen. Damit erreichst du eine Berechnungsgenauigkeit von 70-90%.
Beste Grüße und viel Erfolg
Nico
05.08.2015, 12:46 Uhr
Hallo
Vielen dank für deinen Tip ich werde es berücksichtigen.
gruß
guido
Vielen dank für deinen Tip ich werde es berücksichtigen.
gruß
guido
QUOTE (nico1991 @ 05.08.2015, 12:39 Uhr)
Man muss zum Beispiel wissen wir das Lager aufgebaut ist.
Sind es zwei Halbschalen in denen der Stab eingespannt ist? Ist er angeschweißt? Ist er angeklebt, verstiftet, verschraubt...
Dann leitest du ein mechanisches Modell ab, zeichnest ein, wie dein Stab übertrieben verformt aussehen würde. schon hast du aus deiner festen Einspannung ein anderes mechanisches Modell erzeugt. Dann nährst du das ganze mit dir bekannten Formeln für Festigkeitsberechnung an.
Nummerier deine Bauteile die du hast durch, mach eine Tabelle in denen du die Hauptbelastungen einträgst (Zug, Druck, Torsinn, Biegung, Flächenpressung) und rechne die kritischen Bauteile an den kritischten Punkten auf die Hauptbelastungen nach. Wenn du dir nicht sicher bist, welche es sind, dann rechne besser alle nach.
Ich möchte ja nicht deine kompletten Berechnungen machen, dass sollen lediglich Denkanstöße sein. Am wichtigsten ist es, komplexe mechanische Probleme in einfache mechanische Modelle zu überführen. Damit erreichst du eine Berechnungsgenauigkeit von 70-90%.
Beste Grüße und viel Erfolg
Nico
Sind es zwei Halbschalen in denen der Stab eingespannt ist? Ist er angeschweißt? Ist er angeklebt, verstiftet, verschraubt...
Dann leitest du ein mechanisches Modell ab, zeichnest ein, wie dein Stab übertrieben verformt aussehen würde. schon hast du aus deiner festen Einspannung ein anderes mechanisches Modell erzeugt. Dann nährst du das ganze mit dir bekannten Formeln für Festigkeitsberechnung an.
Nummerier deine Bauteile die du hast durch, mach eine Tabelle in denen du die Hauptbelastungen einträgst (Zug, Druck, Torsinn, Biegung, Flächenpressung) und rechne die kritischen Bauteile an den kritischten Punkten auf die Hauptbelastungen nach. Wenn du dir nicht sicher bist, welche es sind, dann rechne besser alle nach.
Ich möchte ja nicht deine kompletten Berechnungen machen, dass sollen lediglich Denkanstöße sein. Am wichtigsten ist es, komplexe mechanische Probleme in einfache mechanische Modelle zu überführen. Damit erreichst du eine Berechnungsgenauigkeit von 70-90%.
Beste Grüße und viel Erfolg
Nico
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