Grundlagen FEM mit Solidworks Berechnung Verstehen und anwenden

7.1 Berechnungen 133
Aufgabe 4:
Es sollen für den Bolzen Pos.11 die Biegespannung (mit Einzellast berechnet), die Abscherspannung
und die Flächenpressung berechnet werden.
Bei dieser Bolzenverbindung handelt es sich nach [5] um eine
Steckstiftverbindung.
15 mm
Man setzt für l = = 7,5 mm und für F = 342,5 N ein.
2
So erhält man für die Biegespannung:
σ
M
W
2 568,8 Nmm
=
3
50,3 mm
bmax
b =
=
N
51,5
mm
2
N
(204,5
mm
Das Biegemoment beträgt:
M bmax = 342,5 N ⋅ 7,5 mm = 2 568,8 Nmm (10 278,8 Nmm)
Das Widerstandsmoment kann ebenfalls berechnet werden:
π ⋅ d
W =
32
3
π ⋅(8 mm)
=
32
3
= 50,3 mm
3
2
)
Abscherspannung im Bolzen: (Beachte: es gibt nur eine Scherfläche!)
F 342,5 N
τ = =
A π
⋅(8 mm)
4
a =
2
N
6,8
mm
2
N
(27,3
mm
2
)
Da es sich hier um eine Steckstiftverbindung handelt, kann die Flächenpressung nach [5]
folgendermaßen berechnet werden: ( s = 15 mm und d = 8 mm )
p
F ⋅ (6⋅
l + 4 ⋅ s)
342,5 N ⋅ (6⋅
7,5 mm + 4 ⋅15 mm)
=
=
2
2
d ⋅ s
8 mm ⋅ (15 mm)
max =
N
20
mm
2
N
(80
mm
2
)
Die berechneten Spannungen wie auch die Flächenpressung sind kleiner als die zulässigen
Werte.