Aufgabe:
a) Für die dargestellte, gekerbte Welle aus St-60-2 sind für die dynamische Biege-, Torsions- und Zugbeanspruchung zu ermitteln:
a) die Fließgrenze und Zugfestigkeit für das Bauteil
b) die Ermüdungsfestigkeit für das Bauteil
c) die Oberflächenbeiwertete
d) die Formzahlen α
e) die Kerbfaktoren β
f) die Nennspannungen
b)Für die dargestellte Welle ist ein Festigkeitsnachweis in Anlehnung an die FKM-Richtlinie zu führen. Ermitteln Sie die statische und dynamische Auslastung
Gegeben: \( M_{\mathrm{tm}}=500 \mathrm{Nm}, M_{\mathrm{ta}}=250 \mathrm{Nm}, F_{\mathrm{m}}=20 \mathrm{kN}, F_{\mathrm{a}}=10 \mathrm{kN}, M_{\mathrm{bm}}=300 \mathrm{Nm}, M_{\mathrm{ba}}=250 \mathrm{Nm} \), \( \mathrm{d}_{0}=60 \mathrm{~mm}, \mathrm{~d}=50 \mathrm{~mm}, \rho=2 \mathrm{~mm}, \mathrm{R}_{\mathrm{z}}=10 \mu \mathrm{~m} \)
Problem/Ansatz:
Aus den gegebenen werten habe ich diese bestimmt für a) , aber eine Lösung für b) konnte ich leider nicht ermitteln. Die Lösung für b) ist laut Lösung a=0,437 und aw= 0,414
\( \begin{array}{l}\mathrm{R}_{\mathrm{e}}=274.64 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}, \mathrm{R}_{\mathrm{m}}=483.69 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2} \\ \sigma_{\mathrm{W}}=217.66 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}, \tau_{\mathrm{W}}=126.244 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2} \\ \mathrm{~b} .1_{\mathrm{\sigma}}=0.916, \mathrm{~b} .1_{\mathrm{\tau}}=0.951 \\ \alpha_{\mathrm{kz}}=3.152, \alpha_{\mathrm{kb}}=2.724, \alpha_{\mathrm{kt}}=1.898 \\ \beta_{\mathrm{kz}}=2.084, \beta_{\mathrm{kb}}=1.8, \beta_{\mathrm{kt}}=1.254 \\ \sigma_{\mathrm{zmn}}=10.18 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}, \sigma_{\mathrm{zan}}=5.09 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2} \\ \sigma_{\mathrm{bmn}}=24.45 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}, \sigma_{\text {ban }}=20.37 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2} \\ \tau_{\mathrm{tmn}}=20.37 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}, \tau_{\text {tan }}=10.18 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}\end{array} \)
