Berechne den Spannungsquerschnitt Aₛ und die Grunddurchmesser eines metrischen ISO-Gewindes aus Nenndurchmesser und Steigung.
Eingaben festlegen und Berechnung starten.
Ermittle den für Zug- und Vorspannungsrechnungen verwendeten Ersatzquerschnitt.
Nenndurchmesser und Steigung des metrischen ISO-Gewindes bestimmen Flanken- und Kerndurchmesser sowie Aₛ.
Aₛ ist ein Ersatzquerschnitt für die ungleichmäßige Gewindegeometrie und keine sichtbare Kreisfläche. Er wird deshalb für Zugspannung und Prüfkraft verwendet, nicht für Flächenpressung unter Kopf oder Mutter.
Aₛ ist ein geometrischer Ersatzwert zwischen Flanken- und Kerndurchmesser und wird für die Zugspannung F/Aₛ verwendet.
Bei 10 kN und Aₛ = 58 mm² ergibt sich 172 MPa mittlere Zugspannung.
Quellen und Grenzen: ISO 724 Grundprofil; reale Toleranzklasse und Festigkeitsklasse kommen aus ISO 965 beziehungsweise ISO 898-1.
Ermittle den für Zug- und Vorspannungsrechnungen verwendeten Ersatzquerschnitt.
Schraubenrechner beschreiben eine Verbindung über Geometrie, Vorspannung, Reibung und Werkstoffgrenzen. Die Vorspannkraft hält Klemmteile zusammen; äußere Last, Setzen und Temperatur verändern die Reserve.
Aₛ = π/4 · ((d₂ + d₃) / 2)²
d₂ = d − 0,649519 · Pd₃ = d − 1,226869 · Pσ = F / Aₛ| Symbol / Eingabe | Bedeutung |
|---|---|
| d | Nenndurchmesser des Gewindes, zum Beispiel 10 mm bei M10. |
| P | Steigung, also der axiale Abstand zweier benachbarter Gewindegänge. |
| d₂ | Grundmaß des Flankendurchmessers nach ISO 724. |
| d₃ | Grundmaß des Kerndurchmessers des Außengewindes nach ISO 724. |
| Aₛ | Spannungsquerschnitt: Kreisfläche über dem Mittelwert aus d₂ und d₃. |
| σ | Zugspannung im Gewinde aus der Zugkraft F und Aₛ. |
Nenndurchmesser und Steigung des metrischen ISO-Gewindes bestimmen Flanken- und Kerndurchmesser sowie Aₛ. Aₛ ist ein Ersatzquerschnitt für die ungleichmäßige Gewindegeometrie und keine sichtbare Kreisfläche. Er wird deshalb für Zugspannung und Prüfkraft verwendet, nicht für Flächenpressung unter Kopf oder Mutter.
Wähle oben die Normbezeichnung, etwa M10 × 1,5 – Nenndurchmesser und Steigung werden dann gemeinsam gesetzt. Für Kombinationen außerhalb der Normreihe die beiden Felder darunter direkt ausfüllen; die Auswahl springt dann auf „Freie Eingabe“. Der Rechner leitet daraus Flanken- und Kerndurchmesser sowie den Spannungsquerschnitt Aₛ ab.
Bei 10 kN und Aₛ = 58 mm² ergibt sich 172 MPa mittlere Zugspannung.
Aₛ ist ein Ersatzquerschnitt für die ungleichmäßige Gewindegeometrie und keine sichtbare Kreisfläche. Er wird deshalb für Zugspannung und Prüfkraft verwendet, nicht für Flächenpressung unter Kopf oder Mutter. Ein positives Prüfergebnis bedeutet nur, dass das gewählte Modell die eingegebenen Grenzwerte einhält. Streuung des Anziehverfahrens und reale Kontaktflächen können die Restklemmkraft bestimmen.
Durchmesser und Steigung in Millimeter (im US-Einheitensystem in Zoll), Aₛ in Quadratmillimeter beziehungsweise Quadratzoll. Aₛ wird auf drei signifikante Stellen angezeigt, weil ISO 724 den Nennwert in dieser Genauigkeit tabelliert.
Bereitstellen des Spannungsquerschnitts als Eingabewert für Zugspannungs-, Vorspannkraft- und Prüfkraftrechner, oder Nachvollziehen von Normwerten aus Herstellertabellen.
ISO 724 Grundprofil; reale Toleranzklasse und Festigkeitsklasse kommen aus ISO 965 beziehungsweise ISO 898-1.
Typischer Fehler: Aₛ nicht mit der Kreisfläche aus dem Nenndurchmesser verwechseln – es ist ein kleinerer, geometrisch definierter Ersatzwert. Für Flächenpressung unter Kopf oder Mutter ist Aₛ nicht die richtige Bezugsfläche; dafür zählt die tatsächliche Auflagefläche.
Für Zugspannung F/Aₛ, Prüfkraft und Vorspannkraftberechnungen nach ISO 16047/VDI 2230 – überall dort, wo die tragende Gewindefläche und nicht der volle Nennquerschnitt zählt.
Ja. Eine feinere Steigung erhöht Flanken- und Kerndurchmesser geringfügig und damit auch Aₛ gegenüber dem Regelgewinde derselben Nenngröße.
Nein, dieser Rechner bildet ausschließlich das metrische ISO-Grundprofil nach ISO 724 ab; Zoll-Gewinde (UN/UNC/UNF) folgen einer anderen Profilnorm.
Der Spannungsquerschnitt wird für Zugspannung, Prüfkraft und Vorspannkraft von Schrauben verwendet und verbindet Gewindegeometrie mit den vorhandenen Schraubenrechnern.
Kerbwirkung, Gewindetoleranzen, Lastverteilung, Ermüdung und Werkstofffestigkeit sind nicht Bestandteil dieser reinen Geometrieberechnung.