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Hilfe

mechanicalcheck.com ist ein online Berechnungstool zum Festigkeitsnachweis von Maschinenelementen nach Norm. Diese Berechnungen sind oft lästig, zeitaufwändig und fehleranfällig. Das Berechnungstool mechanicalcheck schafft hier Abhilfe. Mithilfe dieses Programms lassen sich die Nachweise schnell, sicher und gut dokumentiert durchführen.

Allgemeines zur Bedienung

Bitte füllen Sie alle Eingabefelder des Formulars aus. Ausgabefelder in grau ('output') dienen lediglich der Information und sind gesperrt. Sie können jedoch auch für Augabefelder die Ausgabeeinheit wählen. Alle Daten, die mittels der Enter-Taste bestätigt werden, werden unmittelbar an das System gesendet. Um Zeit zu sparen, wird daher empfohlen, die Enter-Taste oder den 'Berechne'-Button erst zu drücken, NACHDEM alle Daten eingegeben wurden.

Ergebnisse werden angezeigt, sobald alle dafür benötigten Daten in die Eingabefelder eingegeben wurden. Andernfalls zeigen die Ausgabefelder 'output' an.

Hinterlegte Werkstoffe

In dem Programm sind die in der Norm DIN 6892 angegebenen Werkstoffe nach

DIN EN 10025 (Baustahl),
DIN EN 10277-5 (Blankstahl),
DIN EN 10083-1 (Vergütungsstahl),
DIN EN 10083-2 (Vergütungsstahl),
DIN EN 1563 (Grauguss mit Kugelgraphit),
DIN EN 10293 (Stahlguss, vormals DIN 1681),
DIN EN 1561 (Grauguss mit Lamellengraphit)

sowie zusätzlich nach

DIN EN 10083-3 (Vergütungsstahl),
DIN EN 10277-2 (Blankstahl) und
DIN EN 10277-3 (Blankstahl)

hinterlegt. Für Werkstoffe nach DIN EN 10084 (Einsatzstähle, vormals DIN 17210) konnten leider keine allgemeingültigen Angaben gefunden werden.

Mechanische Eigenschaften

Für duktile Werkstoffe sind entweder Streck- oder Dehngrenze angegeben, für spröde Werkstoffe (Grauguss) die Zugfestigfestigkeit. Da bei vielen Werkstoffen die mechanischen Eigenschaften durch die weitere Verarbeitung ausgebildet werden, sind der reinen Werkstoffbezeichnung die Namenszusätze

+C (kaltgezogen),
+N (normalglüht),
+QT, +QT1 oder +QT2 (vergütet),
+QT+C, (vergütet und kaltgezogen),
+C+QT, (kaltgezogen und vergütet)

hinzugefügt.

Das Feld 'Welle'

Hier werden die Daten für die Welle eingegeben. Über die Eingabe von Durchmesser und Werkstoffnamen ermittelt das Programm den zulässigen Festigkeitswert für die Welle. Über den Durchmesser wird zudem die Wahl der passenden Passfeder sowie das zulässige Moment beeinflusst.

Das Feld 'Passfeder'

Hier werden die Daten für die Passfeder eingegeben.

Passfederanzahl: Es kann zwischen Passfederanzahlen von 1 und 2 gewählt werden. Passfederanzahlen von 2 sind möglich, aber eher unüblich. Falls Sie sich nicht sicher sind, wählen Sie 1.

Norm: Es kann zwischen Passfedern nach DIN 6885-1 und DIN 6885-3 gewählt. Passfedern nach DIN 6885-3 sind möglich, aber eher unüblich. Falls Sie sich nicht sicher sind, wählen Sie Passfedern nach DIN 6885-1.

Passfederform: Es kann zwischen den Formen A, B, C, D, E, F, G, H, J gewählt werden. Bitte beachten Sie, dass für Passfedern nach DIN 6885-3 nur die Formen A, B, C, E existieren. Falls Sie sich nicht sicher sind, wählen Sie Passfedern nach Form A.

Passfederlänge: Bitte geben Sie hier die Gesamtlänge der Passfeder ein. Die Gesamtlänge der Passfeder sollte bei Anwendung des Verfahrens B (professional) den 2.0-fachen Wert des Durchmessers nicht übersteigen.

Werkstoff: Nach Norm 6885-1 sollte der Werkstoff

E295GC +C für h < 25 mm
E335GC +C für 25 < h < 50 mm

bzw. nach Norm 6885-3 der Werkstoff:

E335GC +C für h < 12 mm

gewählt werden. Es ist jedoch üblich, auch andere Werkstoffe zu wählen. Falls Sie sich nicht sicher sind, wählen Sie den Werkstoff C45 +C, da dieser Werkstoff für Passfedern sehr verbreitet ist.

Das Feld 'Nabe'

Hier werden die Daten für die Nabe eingegeben. Über die Eingabe des Eigenschaftsmaßes D und des Werkstoffes ermittelt das Programm den zulässigen Festigkeitswert für die Nabe. Für Naben die durch spanabhebende Verfahren aus dem Vollen herausgearbeitet wurden, kann für das Eigenschaftsmaß D als konservative Annahme der Außendurchmesser angesetzt werden, für Naben aus Gußwerkstoffen die Wandstärke des Rohgussteils. Für geschmiedete oder wärmebehandelte Naben ist das Eigenschaftsmaß D ein Erfahrungsmaß, als konservativer Wert kann jedoch immer der Außendurchmesser angenommen werden.

Das Feld 'Vorhandene Lasten'

Bitte geben Sie hier das Nennmoment, das Maximalmoment, die Anzahl des Auftretens des Maximalmomentes sowie die Arbeitsweisen von treibendender und getriebener Maschine ein. Die Arbeitsweisen von treibender und getriebener Maschine beeinflussen die Dauerfestigkeit der Verbindung. Diesem wird durch die Einführung eines Anwendungsfaktors Rechnung getragen.

Das Feld 'zulässige Lasten'

Hier werden das zulässige äquivalente Torsionsmoment und das zulässige Spitzentorsionsmoment ausgegeben.

Das Feld 'Passung'

Falls zwischen Welle und Nabe eine Presspassung verwendet wird, kann hier das Reibmoment eingesetzt werden. Dadurch verringert sich die Belastung der Passfeder und die Sicherheit der Verbindung wird erhöht.

Eine Presspassung behindert jedoch die zügige Demontage und steht dem Gestaltungsgrundsatz 'Eindeutigkeit' entgegen. Falls Sie die Vorzüge der Presspassung (hohe Drehmomentenübertragung) nutzen möchten, verwenden Sie einen Pressverband, falls Sie die Vorzüge der Passfeder (einfache Demontage bei guter Drehmomentenübertragung) nutzen möchten, verwenden Sie eine Passfeder.

Aus diesem Grund wird von einer zusätzlichen Presspassung abgeraten und der Wert 0 voreingestellt.

Nichtsdestrotrotz kann eine Presspassung verwendet werden. Das minimale Reibmoment kann nach DIN 7190 berechnet werden.

Das Feld 'Sicherheit'

Der Nachweis ist geführt, wenn sich für jede Sicherheit ein Wert >1 ergibt.

Verifikation


DIN 6885-1 A32×18×125
M_tnenn = 4000 Nm
M_tmax = 15000 Nm
M_tmaxRück = 15000 Nm
d = 120 mm
D_1 = 200 mm
D_2 = 270 mm
b_N = 140 mm
d = 42 mm
c = 17 mm
a_0 = 96 mm
N_W = 2.5 ⋅ 10⁵
N_L = 10⁴
Anwendungsfaktor K_A = 1.5
Welle (normalisiert) 1 C 60 N
Nabe (spröder Werkstoff) GJL-250
Passfeder (kalt gezogener Blankstahl) C 45 K