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Ja, im gleichen Kanal: Schraubendiagramm erklärt in 4:44 min!

A gasket is often made of a soft material. When it is placed between the plates, the axial stiffness of the plates will be greatly reduced, i.e., the slope of the line describing the deformation behavior of the plate will decrease, it's curve will become flatter. The ratio of bolt stiffness to plate stiffness will decrease accordingly. The proportion of additional axial operating force F_BA acting on the bolt will increase, which can be critical. The unloading of the plates F_PAwill be less, which is probably more positive in terms of residual clamping force F_CR and sealing performance.

Der Begriff steht eigentlich für sich: es ist die Länge (in Millimetern), die das Gewinde mindestens eingeschraubt sein muss, um die Schraubenkraft sicher zu übertragen, ohne dass das Gewinde an der Schraube oder in den Platten abgeschert oder durch Flächenpressung beschädigt wird. Im Video wird überprüft, welches Gewinde kritischer ist und danach wird dann die Einschraubtiefe m berechnet.

"e" is a physical length. It's unit is "mm" or "µm" (from the European perspective).

Dehnschrauben werden insbesondere da eingesetzt, wo eine Schraubenverbindung (dynamisch) axial belastet wird. Daraus ergibt sich eine (dynamische) axiale Zusatzkraft F_SA, so dass die Schraube entweder statisch überbeansprucht (plastische Verformung) oder dynamisch so belastet wird, dass sie einen Dauerbruch erleidet. Die Dauerfestigkeit von Schrauben ist nämlich wegen der starken Kerbwirkung nur gering. Das macht den Einsatz von Dehnschrauben dann zwingend, weil damit diese Zusatzkraft(amplitude) reduziert wird.

Das freut mich sehr!

The fraction of Fo isn’t necessary to relieve the plates. That occurs automatically, indeed. However, as it’s a system of interlocked preloaded stiffnesses, the external load acting on the screw also results in the relief of the plates. Consequently, the fraction of force previously required for compressing the plates is no longer necessary. Therefore, the screw is relieved by this amount, and only a fraction of the external force acts additionally on the screw. These two components, relief and additional load, distribute in proportion to the two stiffnesses.

Nein, das ist nicht richtig. Die Verlängerung der Schraube ist korrekt dargestellt!

Danke für das Kompliment, das freut mich sehr!

Die üblichen allgemeinen Maschinenelemente-Bücher, bzw. entsprechende Bücher zu Sonderthemen wie Umschlingungsgetriebe. Ich arbeite viel mit dem Buch von Bernd Sauer: Konstruktionselemente des Maschinenbaus 1 & 2 (Springer-Verlag), aber auch Niemann, Winter, Höhn, Stahl: Maschinenelemente 1-3 (Springer Verlag) und Roloff/Matek, Maschinenelemente, sind empfehlenswert. Die finden Sie in jeder gut sortierten Hochschul-Bibliothek.

The required clamping force is not an inherent characteristic of the screw connection but a requirement imposed on the screw connection based on its application. This could, for example, be a minimum clamping force for a static seal or a minimum contact force to ensure frictional force transmission.

D_A ist bei der gezeigten vereinfachten Berechnungsmethode der quer zur Achsrichtung zur Verfügung stehende Bauraum, auf den das Verspannungsfeld der Schraube wirkt. das ist also eine geometrische Abmessung, die man sich je nach Einbausituation ableiten kann. Schau nochmal ab 8:44 min!

Thank you for understanding.

I can understand, that S-N curves can be challenging to apply due to their statistical dispersion, as they don't provide precise results but probabilities. However, claiming that they are outdated and a source of wrong results is not accurate. They are still state-of-the-art! @fdta2536 In your opinion, which calculation method is currently considered to provide "correct" results?

Your are right. Here, the most simple case i s shown. If you want to see, what happens, when the load is not applied directly under the bolt, you can watch the Video "Der Krafteinleitungsfaktorn bei Schraubenverbindungen" in this series. To calculate the stiffness of screw and plates, I reccomend you the actual german standard VDI 2230 "Systematic calculation of highly stressed bolted joints" Part 1: Joints with one cylindrical bolt, issued by the German Society of Engineering Verein Deutscher Ingenieure. There you can also find values and examples to calculate preload changes due to embedding.

Your are right and this is not simple to calculate. It depends from the design of the plates, the distance of the screw from the plate borders and the load application point. You can find an analytical procedure in the actual german standard VDI 2230 "Systematic calculation of highly stressed bolted joints" Part 1: Joints with one cylindrical bolt.

Vielen Dank für das Lob! Ich werde damit in einigen Monaten weitermachen, aber derzeit fehlt mir dazu leider die Zeit.

Li is not the same as Ni: Li is the lifetime on stress level i, Ni is the number of stressing load cycles on that level.

Nico ist im Hauptberuf Ingenieur und hat einige seiner maschinenbaulichen Vorträge an Hochschulen hier verarbeitet!

Klar! Es gibt zwei Wege: a) Daumenschätzung ohne Reibung aus Streckgrenze und Spannungsquerschnitt ODER b) in VDI 2230 Tab. A1 rein kucken. a) M8 12.9 hat eine Streckgrenze von 1200*0,9=1080 MPa. Die Nennvorspannung sigma ist 90%, also 972 MPa, Spannungsquerschnitt As lt. DIN 13 ist 36,6 mm2. Macht eine Vorspannung von sigma*As = 35,5 kN. Das ist die Kraft, die die M8 12.9 heute erzeugt. Bei einer M10 ist As = 58 mm2. D.h. die notwendige Spannung wäre 35,5 kN / 58 mm2 = 612 MPa. Durch 90% Nennspannung geteilt ergibt eine Mindeststreckgrenze von Re,min = 680 MPa. M10 8.8 hat 640 MPa. Da könnte man also fast mit einer M10 8.8 ran, was sicher günstiger wäre. Mit M10 10.9 klappt es sicher. b) M8 12.9 hat mit µ=0,1 eine Vorspannung von 32,8 kN, M10 8.8 hat 30,3 kN, M10 10.9 hat 44,5 kN. Also ähnliche Ergebnisse mit ca.10% weniger Schraubenvorspannkraft als bei der Daumenschätzung ohne Reibung. Die Zunahme des Durchmessers wirkt sich wegen d^2 stärker aus als die Abnahme der Festigkeit.

Die Schraubenkraft wird durch die Betriebskraft geringer, ja, aber die Klemmung auf die verspannten Platten nimmt durch die Betriebskraft deutlich ZU, siehe ab 4:50 min!

Ja. Die Verringerung der Vorspannkraft bei axialer Betriebskraft liegt in der Natur der Sache, wie eben hier gezeigt. Wenn die Vorspannung bei einer Betriebskraft nicht ausreicht, muss man die Vorspannkraft erhöhen, entweder durch eine festere Schraube oder - wenn das aufgrund der Festigkeitsverhältnisse der verspannten Bauteile nicht geht - durch eine dickere Schraube mit größerem Gewindedurchmesser oder einfach durch Verwendung von MEHR Schrauben.

Danke.

Die Bilder sind z.T. aus Büchern, die Diagramme zeichne ich selber in Powerpoint.

Delta f ergibt sich aus den Steifigkeitsverhältnissen zwischen Schraube und Platte. Die Kraft gibt den Ausschlag. Über das Kraftverhältnis phi ergibt sich die Aufteilung der Kraft auf Schraube und Platte: Schraubenzusatzkraft * Schraubensteifigkeit ergibt f, ebenso wie (1-phi) * Plattensteifigkeit auch f ergibt.

No, hydrodynamic journal bearings are calculated totally different. There should be no finite lifetime of a correctly designed journal bearing!

Was ist denn unklar?

Your comment is correct at first glance. However, it is also important to consider that the torsional stress in the screw decreases over time due to settling and other relaxation processes, allowing for dynamic loads. Essentially, yield-controlled tightening aims to minimize all tolerances resulting from friction and strength variations, which can result in significant over-dimensioning. Therefore, it is acceptable to tigthen to the limit during assembly.

Ein zu hoher Setzkraftverlust führt zu einer zu geringen Restklemmkraft der Schraubenverbindung. Diese führt dann zum Rutschen der verspannten Platten oder gar zu einem Klaffen der Verbindung. Damit hat die Schraubenverbindung dann schon versagt. Dass der Schraubenkopf abreißt ist dann eher ein Sekundärschaden. Durch Setzkraftverlust an sich passiert mit dem Schraubenkopf nix...

Deine Näherungsformel ergibt keinen Sinn. Die Klemmlänge lK ist hier die Dicke der verspannten Platte zwischen Schraubenkopf und Gewindeeingriff.

Done!