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Formelsammlung und Berechnungsprogramme
Maschinen- und Anlagenbau

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Update:  22.11.2022

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Klemmverbindung Drehmoment

Umfassende Informationen, leichte Verständlichkeit und schnelle Nutzbar­keit der Auslegungs- oder Berechnungsgleichungen ermöglichen die sofortige Dimensionierung von Bauteilen.



geschlitzte Ausführung Klemmschelle

Das Standardwerk der Ingenieure in Studium und Beruf mit den Schwerpunkten „Allgemeiner Maschinenbau“.



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Klemmverbindung

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Berechnungsprogramm

Kegel-Klemmverbindung

Berechnung einer geteilten oder geschlitzten Klemmverbindung. Es kann entweder das übertragbare Drehmoment berechnet werden, oder die erforderliche Schraubengröße.




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Geteilte Nabenausführung [1]

Bei der geteilten Nabenausführung wird von einer gleichmäßigen Pressungsverteilung ausgegangen, da auf beiden Seiten Schraubenkräfte wirken.


Zur Übertragung des Drehmoments durch Reibschluß wird folgende Schraubenvorspannkraft benötigt
Schraubenvorspannkraft geteilte Ausführung
Ãœbertragbares Drehmoment
Drehmoment geteilte Ausführung
Pressung durch die Schraubenvorspannkraft
Pressung geteilte Ausführung
Nabenausführung geteilte Ausführung
F v = Schraubenvorspannkraft (N)
M t = Drehmoment (Nmm)
K p = Pressungsverteilung (-) siehe unten
S H = Haftsicherheit (-)
n  = Schraubenanzahl gesamt (-)
d F = Fugendurchmesser (mm)
μ F = Reibwert in der Trennfuge (-)
l F = Fugenläge (mm)
F v = Schraubenvorspannkraft (N)
M t = Drehmoment (Nmm)
K p = Pressungsverteilung (-) siehe unten
S H = Haftsicherheit (-)
n  = Schraubenanzahl gesamt (-)
d F = Fugendurchmesser (mm)
μ F = Reibwert in der Trennfuge (-)
l F = Fugenläge (mm)

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Geschlitzte Nabenausführung mit Linienberührung [1]

Bei einer geschlitzten Ausführung mit Spiel zwischen Klemme und Bolzen, ist die Pressungsverteilung mit Linienberührung anzunehmen.


Die geschlitzte Nabenausführung kann als Schelle mit dem Gelenkpunkt im Schlitzgrund angesehen werden.

Schraubenvorspannkraft
Schraubenvorspannkraft geschlizte Ausführung Linie
Ãœbertragbares Drehmoment
Drehmoment geschlizte Ausführung Linie
Pressung durch die Schraubenvorspannkraft
Pressung geschlizte Ausführung Linie
Nabenausführung geschlizte Ausführung Linie
F v = Schraubenvorspannkraft (N)
M t = Drehmoment (Nmm)
S H = Haftsicherheit (-)
n  = Schraubenanzahl gesamt (-)
d F = Fugendurchmesser (mm)
μ F = Reibwert in der Trennfuge (-)
L 1 = Abstand Schlitz bis Fugenmitte (mm)
L 2 = Abstand Schlitz bis Schraubenmitte (mm)
l F = Fugenläge (mm)
F v = Schraubenvorspannkraft (N)
M t = Drehmoment (Nmm)
S H = Haftsicherheit (-)
n  = Schraubenanzahl gesamt (-)
d F = Fugendurchmesser (mm)
μ F = Reibwert in der Trennfuge (-)
L 1 = Abstand Schlitz bis Fugenmitte (mm)
L 2 = Abstand Schlitz bis Schraubenmitte (mm)
l F = Fugenläge (mm)

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Geschlitzte Nabenausführung mit gleichmäßiger Pressung

Bei einer geschlitzten Ausführung mit Presssitz zwischen Klemme und Bolzen, ist eine gleichmäßige Pressungsverteilung anzunehmen.


Schraubenvorspannkraft
Schraubenvorspannkraft geschlizte Ausführung gleichmäßig
Ãœbertragbares Drehmoment
Drehmoment geschlizte Ausführung gleichmäßig
Pressung durch die Schraubenvorspannkraft
Pressung geschlizte Ausführung gleichmäßig
Nabenausführung geschlizte Ausführung gleichmäßig
F v = Schraubenvorspannkraft (N)
M t = Drehmoment (Nmm)
K p = Pressungsverteilung (-) siehe unten
S H = Haftsicherheit (-)
n  = Schraubenanzahl gesamt (-)
d F = Fugendurchmesser (mm)
μ F = Reibwert in der Trennfuge (-)
L 1 = Abstand Schlitz bis Fugenmitte (mm)
L 2 = Abstand Schlitz bis Schraubenmitte (mm)
l F = Fugenläge (mm)
F v = Schraubenvorspannkraft (N)
M t = Drehmoment (Nmm)
K p = Pressungsverteilung (-) siehe unten
S H = Haftsicherheit (-)
n  = Schraubenanzahl gesamt (-)
d F = Fugendurchmesser (mm)
μ F = Reibwert in der Trennfuge (-)
L 1 = Abstand Schlitz bis Fugenmitte (mm)
L 2 = Abstand Schlitz bis Schraubenmitte (mm)
l F = Fugenläge (mm)
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Pressungsverteilung


Ein wirksamer Reibschluss wird durch eine gleichmäßige verteilte Fugenpressung erreicht.
Dieser Zustand lässt sich bei Klemmverbindungen nur annähernd erreichen.
Bei einer geteilten Klemmverbindung ist praxisnaher eine cosinusförmige Pressungsverteilung anzunehmen.
Bei der geschlitzten Klemmenverbindung wird der Schlitzgrund (Drehpunkt) als Gelenk und die Nabenhälften als Hebel angenommen. Die Pressungsverteilung ist deshalb als linienförmig anzunehmen.
Weiteren Einfluss auf die Pressungsverteilung haben auch die Steifigkeit der Nabe sowie die Auswahl der Passung. Bei geteilten Naben ist eine Übergangspassung mit geringem Passmaß zu wählen und bei geschlitzten Naben eine enge Spielpassung.
Der Einfluss der Pressungsverteilung wird über den Faktor Kp bestimmt.


Gleichmäßige Pressungsverteilung K p = 1.

Pressungsverteilung glichmäßig

Cosinusförmige Pressungsverteilung K p = 1.233

Pressungsverteilung Cosinusförmige

Linienförmige Pressungsverteilung K p = 1.57

Pressungsverteilung Linienförmige



Anhaltswerte für Nabendurchmesser und Nabenlänge

Nabendurchmesser

Grauguss = 2,0 ... 2,2 mal Wellendurchmesser
Stahl, GS = 1,8 ... 2,0 mal Wellendurchmesser

Nabenlänge

Grauguss = 1,6 ... 2,0 mal Wellendurchmesser
Stahl, GS = 1,2 ... 1,5 mal Wellendurchmesser

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