Anzugsdrehmomente von Schrauben

Aus das GS 500 Wiki: www.GS-500.info

Ersteller: BW

Vorwort

Warum muß eine Schraubverbindung überhaupt mit dem richtigen Drehmoment angezogen werden?

Nehmen wir als Beispiel mal die Befestigungsschraube der vorderen Bremsscheibe:
Es treten beim Bremsen sehr hohe Kräfte auf, die von der Bremsscheibe auf die Felge übertragen werden müssen.
Wenn die Schrauben alleine diese Kräfte übertragen müßten würden sie auf Grund der hohen Scherkräfte einfach abbrechen. Es sind also nicht die Schrauben, die diese Kräfte übertragen müssen sondern es ist die Haftreibung zwischen Bremsscheibe und Radnabe. Diese Haftreibung steigt mit dem Druck mit dem Radnabe und Bremsscheibe zusammen gepreßt werden, und genau diese Aufgabe übernehmen die Schrauben. Ähnlich wie ein gespanntes Gummiband speichern sie die Kraft, die beim Festziehen auf sie wirkt indem sie sich in der Länge etwas dehnen, um die beiden zu verschraubenden Teile aneinander zu pressen. Die Größe der gespeicherten Vorspannkraft hängt direkt mit dem Anzugsdrehmoment der Schrauben zusammen und darf weder zu groß noch zu klein sein um eine sichere Verbindung und Kraftübertragung zu gewährleisten.

• Bei zu wenig Anzugsdrehmoment ist auch die Vorspannkraft zu gering, die Schrauben würden sich lösen und wegen der geringer werdenden Haftreibung zwischen Bremsscheibe und Radnabe immer größeren Scherkräften ausgesetzt sein, bis sie unter Umständen abreißen würden.
• Bei zu viel Anzugsdrehmoment werden die Schrauben überdehnt, verlieren dadurch ihre Elastizität und die Vorspannkraft wird wiederum geringer, mit den gleichen Folgen wie bei zu schwach angezogenen Schrauben.
  

Nicht nur die wichtigen Schrauben der Bremsscheiben müssen mit dem richtigen Drehmoment angezogen werden, sondern auch für alle anderen Schrauben sollte man möglichst einen Drehmomentschlüssel benutzen, da man sie sonst in der Regel zu fest anzieht, die Schrauben überdehnt, die Gewinde beschädigt, die Schrauben abreißt, ... und eine sichere Verbindung nicht mehr gegeben ist.
Erst mit viel Schraubererfahrung hat man einige Anzugsdrehmomente im Gefühl, sollte aber bei wichtigen Schraubverbindungen trotzdem einen Drehmomentschlüssel benutzen.

Anzugsdrehmomente GS 500

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Anzugsdrehmomente allgemein

Die Werte gelten ausschließlich für Stahlschrauben!

Vorspannkraft

Die Vorspannkraft ist die beim Anziehen einer Schraubverbindung durch Dehnung der Schraube entstehende Zugkraft.
Zwischen den beiden zu verschraubenden Teile entsteht dabei eine gleich große Druckkraft.
Einheit: Newton (N)

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Festigkeitsklassen von Schrauben

überarbeiten:
Die Haltbarkeit einer Schraubverbindung steigt proportional mit der Zugfestigkeit des Werkstoffes der Schraube an.
Solange eine Schraube zäh genug ist die auftretenden Spannungen und Vorspannkräfte auszugleichen hält die Schraube bzw. die Schraubverbindung.
Die Zugfestigkeit gibt dabei Aufschluss über das Dehnverhalten bzw. die "Zähigkeit" der Schraube, bevor es zu einer plastischen (bleibenden) Verformung oder eventuell sogar zu einem Bruch kommt.
Aus der Nennzugfestigkeit und der Streckgrenze bzw. der 0,2%-Dehngrenze einer Schraube ergibt sich die Festigkeitsklasse:
Festigkeitsklassen geben Informationen über die mechanischen Eigenschaften hinsichtlich Zugfestigkeit, Streckgrenze, Bruchdehnung und Härte. Je höher die Festigkeitsklasse, desto höher sind Zugfestigkeit, Streckgrenze und Härte. Die Bruchdehnung nimmt bei steigender Festigkeitsklasse entsprechend ab.
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Die Kennzeichnung der Festigkeitsklasse besteht aus zwei Zahlen:

• Die erste Zahl gibt 1/100 der Nennzugfestigkeit in N/mm² an.
• Die zweite Zahl gibt das Zehnfache des Verhätnisses der unteren Streckgrenze oder 0,2%-Dehngrenze zur Nennzugfestigkeit an.

Beispiel:

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Kennzeichnung von Schrauben

Die Kennzeichnung ist vorgeschrieben für alle Festigkeitsklassen ab einem Durchmesser von 5 mm und ist dort anzubringen, wo die Form der Schraube es zulässt.

Nennzugfestigkeit

Die Zugfestigkeit einer Schraube ist abhängig vom verwendeten Material und vom Durchmesser der Schraube.
Die Belastbarkeit einer Schraubverbindung steigt proportional mit der Zugfestigkeit des Material der Schraube an.
Einheit: N/mm²

Wer es genau wissen will: Wikipedia: Zugfestigkeit

Streckgrenze

Die Streckgrenze gibt die Grenze an, bis zu der das Material einer Schraube elastisch (also ohne bleibende Verformung) gedehnt werden kann. Bis zu dieser Grenze wächst der Widerstand beim Anziehen der Schraube stetig an.
Zieht man die Schraube noch fester an und überschreitet dabei ihre Streckgrenze, reicht eine geringere Kraft, um die Schraube weiter zu dehnen. Das Anzugsdrehmoment steigt dabei nicht mehr an und die Schraube wird plastisch (bleibend) verformt, Die Bestimmung der Streckgrenze wird nur bei Schrauben mit unstetigem Übergang vom elastischen in den plastischen Bereich angewendet.
Die Streckgrenze gibt die maximal übertragbare Kraft in Newton pro Quadratmillimeter des Querschnitts an, bei der noch keine plastische Verformung der Schraube auftritt.
Einheit: N/mm²

0,2%-Dehngrenze

Bei Schrauben mit hoher Festigkeit (ab Festigkeitsklasse 8.8) kann die untere Streckgrenze nur schwer oder gar nicht bestimmt werden, da das Material sich durch einen stetigen Übergang vom elastischen in den plastischen Bereich auszeichnen.
Die 0,2%-Dehngrenze stellt den Spannungswert dar, bei dem eine plastische (bleibende) Dehnung von 0,2% erreicht wird.
Einheit: N/mm²


PS: Profis auf diesem Gebiet mögen mir bitte die teilweise vereinfachende Darstellung verzeihen, für den normalen Hobbyschrauber ging es eh schon zu weit.