144 Konstruktion smalley.com/de • +49 800 18 18687 Sonderanfertigung leicht gemacht Kostenlose Muster Aspekte der Ringkonstruktion Analyse der Spannung beim Einbau Durch die Analyse der Spannung beim Einbau wird geprüft, ob die beim Einbau auftretende Spannung eventuell die elastische Belastungsgrenze überschreitet. Standardteile, die manuell auf/ in der empfohlenen Welle oder Bohrung mit dem entsprechenden Nutdurchmesser eingesetzt werden, bedürfen keiner solchen Analyse. Hingegen kann eine Spannungsanalyse für kundenspezifische Ringe, welche mit einem Spezialwerkzeug montiert werden, sinnvoll sein. Um einen sicheren Belastungswert zu ermitteln, ist es erforderlich, die elastische Belastungsgrenze des Rohmaterials zu bewerten. Die in der Werkstoff-Tabelle dieses Katalogs auf Seite 128 aufgeführte Mindestzugfestigkeit kann als geeigneter Wert zur Bewertung genutzt werden. Eine genauere Analyse der Anwendung kann ergeben, dass diese Belastungswerte überschritten werden dürfen. Allerdings sind bestimmte Funktionsmerkmale zu berücksichtigen, wie etwa die Einbaumethode, wie oft der Ring ein- und ausgebaut wird, die Lastaufnahme und/oder das Rotationsvermögen. Der Ring besitzt die natürliche Eigenschaft, nach dem Formen wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückzukehren. Bei einem über eine Welle gespannten Ring entsteht dadurch an der Innenkante der radialen Drahtbreite eine Restspannung und an der Außenkante ein Restdruck. Um der Restspannung im Ring bei einer Streckung zu begegnen, sollten für die Bewertung der Spannung beim Einbau nur 80 % der Mindestzugfestigkeit genutzt werden, wie in Tabelle 5 unten aufgeführt. Bei Sonderanfertigungen von Ringen, deren Spannung beim Einbau die elastische Belastungsgrenze des Werkstoffs übersteigt, können Durchmesser entsprechend so gefertigt werden, dass sie während der Montage um einen bestimmten Wert nachgeben. Nach dem Einbau hat der Ring die gewünschte Klemmung (den „Grip“) in der Nut. Spannungen beim Einbau Beispiel: Smalley Teilenummern ES-20-S02 und EH-20-S02 Wobei: SE = Spannungen aufgrund von Streckung, N/mm2 SC = Spannungen aufgrund von Stauchung, N/mm2 E = 193053 N/mm2 b = 1,65 mm DS = 20,00 mm DH = 20,00 mm DI = 18,62 mm DO = 21,51 mm SE = 193053 (1,65) (20,00 - 18,62) = 1002 N/mm2 (18,62 + 1,65)(20,00 + 1,65) SC = 193053 (1,65) (21,51 - 20,00) = 1320 N/mm2 (21,51- 1,65) (20,00 - 1,65) Formeln: Außenliegende Ringe SE = Eb (DS-DI) (DI+b)(DS+b) Innenliegende Ringe SC = Eb (DO-DH) (DO-b)(DH-b) Anwendung Prozent der Mindestzugfestigkeit Welle 80 % Gehäuse 100 % Tabelle 5 ES-20-S02 Mindestzugfestigkeit des Ringmaterials: 1448 N/mm2 80 % (Tabelle 5) von 1448 N/mm2 = 1158 N/mm2 1002 N/mm2 < 1158 N/mm2 Da die Spannung beim Einbau unter 80 % der Mindestzug- festigkeit liegt, ist eine dauerhafte Kaltverformung nicht zu erwarten. EH-20-S02 Mindestzugfestigkeit des Ringmaterials: 1448 N/mm2 100 % (Tabelle 5) von 1448 N/mm2 = 1448 N/mm2 1320 N/mm2 < 1448 N/mm2 Da die Spannung beim Einbau unter 100 % der Mindestzug- festigkeit liegt, ist eine dauerhafte Kaltverformung nicht zu erwarten.
