Anpresskraft/Fläche um Verdrehen zu verhindern; Schraube

Kajott · Anmeldungsdatum: 10.09.2020 Beiträge: 2

Hallo zusammen,
ich habe im Rahmen einer Projektarbeit zwei Probleme wovon eins auf dem anderem aufbaut. Und zwar soll ich Mathematisch/Mechanisch beschreiben können wann oder warum die Scheiben mitdrehen und was die Voraussetzung dafür ist!
Sollte meines Erachtens abhängig von der Fläche und Reibungszahl sein da mit steigender Vorspannkraft die Flächenpressung aber das Moment auch steigt und sich somit gleich verhält.
Doch wie finde ich es heraus was beispielsweise die Grenzfläche ist?

Problematik: Schraube wird festgezogen wofür ein definiertes Anzugsmoment benötigt wird (20 Nm) und es entsteht eine Vorspannkraft (16.500 N). Hierbei KANN am Anfang die Scheibe unter umständen mitdrehen.

Bohrungsdurchmesser: 9 mm
Schraubenauflagedurchmesser: 11,6 mm
Scheibendurchmesser: 32 mm
Stoffe: Stahl-Stahl--> MüH = 0,25

Das zweite Problem ist eigl ziemlich gleich, nur dass sogar zwei Scheiben dazwischen liegen welche sich drehen könnten.

Hat hier jemand vielleicht eine Idee wie man sie etwas angehen kann?

Mein Erste Ansatz war, dass ich eine Einscheibenkupplungsberechnung machen kann wo ich jedoch auf komische Ergebnisse komme.

Hoffe das Problem konnte ich beschreiben und jemand kann mir weiterhelfen. Danke schonmal im voraus.

Liebe Grüße

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5866 Wohnort: jwd

Auf die Auflage von Schraube/Scheibe und Scheibe/Kontaktfläche wirkt die Vorspannkraft F_v als Normalkraft

An den Auflagen entsteht die radial wirkende Reibkraft

Die Reibkraft greift am mittleren Radius r_m der Auflageflächen an.

Um die Reibkraft zu überwinden, ist als Gleitbedingung ein Drehmoment von

erforderlich.

Kommst Du damit weiter?

Kajott · Anmeldungsdatum: 10.09.2020 Beiträge: 2

Super, vielen Dank für die schnelle Antwort. Das hilft mir sehr weiter und stützt meine Annahme den Ansatz mit Hilfe der Kupplungsberechnung vorzunehmen.
Eine kleine abschließende Frage noch um keine Missverständnisse aufkommen zu lassen:

"M" ist diesem Fall jetzt das Anzugsmoment? Das heißt, damit sich die Scheiben NICHT mitdrehen und die Mutter "überrutscht" muss: M<Fr*rm sein!?!

Danke

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5866 Wohnort: jwd