1. Verfestigung des Materials: Bei zyklischer Belastung treten Phänomene der zyklischen Verfestigung oder Entfestigung auf. Das bedeutet, dass bei konstanter zyklischer Dehnung die Spannungsamplitude mit zunehmender Zyklenzahl steigt bzw. sinkt. Nach einigen Zyklen erreicht die Spannungsamplitude einen zyklisch stabilen Zustand. Die Niedrigzyklusermüdung der Sicherungsmutter wird unter konstanter Dehnung durchgeführt. Die Verfestigung oder Entfestigung des Gewindeteils beeinflusst das maximale Ausdrehmoment. Der für die Herstellung von Sicherungsmuttern verwendete legierte Stahl gehört zu den Werkstoffen mit zyklischer Verfestigung. Die Materialverfestigung erhöht die elastische Rückstellkraft FN des Gewindeteils und damit das Anzugsmoment.
2. Der Reibungswinkel ist ein wichtiger Faktor, der das Anzugsmoment beeinflusst, und die Reibung ist Voraussetzung für die einwandfreie Funktion der Sicherungsmutter. Beim Betrieb der Sicherungsmutter wirken unter der elastischen Rückstellkraft des Gewindeteils Druck und Sitzreibung auf die Kontaktfläche. Bei wiederholtem Gebrauch unterliegt die Kontaktfläche zyklischer Reibung, wodurch sich die Rauheit und die Kanten glätten. Dies führt zu einem geringeren Reibungskoeffizienten und einer Verringerung des maximalen Anzugsmoments der Mutter.
3. Aufgrund von Fertigungstechnischen Beschränkungen und Präzisionsanforderungen können scharfe Kanten an den Gewindeenden oder Maßabweichungen zwischen den Teilen auftreten. Bei der Erstmontage können Schwankungen im Ein- und Ausdrehmoment auftreten. Um genauere Wiederverwendbarkeitseigenschaften der Sicherungsmutter zu erzielen, sind daher mehrere Durchgänge erforderlich.
4. Nach der Bestimmung der geometrischen Parameter von Material und Mutter hat die Änderung des Schließwertes einen signifikanten Einfluss auf die Wiederverwendbarkeit der Sicherungsmutter. Je größer der Schließwert, desto größer die Verformung des Gewindeteils beim Öffnen, desto höher die Dehnung des Gewindeteils, desto stärker die zyklische Verfestigung und desto höher der Druck FN des Gewindeteils, was tendenziell zu einem höheren Lösemoment führt. Andererseits verringert sich die Breite und die Gesamtfläche des Gewindeteils, die Reibung mit der Schraube nimmt ab, die Dehnung des Gewindeteils nimmt zu und die Dauerfestigkeit sinkt, was tendenziell zu einem geringeren maximalen Lösemoment führt. Unter dem Einfluss mehrerer Faktoren lässt sich die Veränderung des maximalen Drehmoments mit der Anzahl der Wiederverwendungen nur schwer vorhersagen und kann nur experimentell ermittelt werden.
Veröffentlichungsdatum: 10. Juli 2023
