Hohe Festigkeit Bolt Hsb Hochlastlager mechanische Hardware Ermüdungsbeständigkeit

Hochfeste Schraube Hohe Tragfähigkeit Ausgezeichnete Ermüdungsbeständigkeit

1. Einführung
Eine hochfeste Schraube (HSB) ist eine spezielle Art von Verbindungselement, das für kritische mechanische Verbindungen konzipiert wurde. Ihr Kernmerkmal ist, dass sie eine große, kontrollierte Klemmkraft (Vorspannung) ausübt, um erhebliche Reibung zwischen den verbundenen Elementen zu erzeugen und so äußeren Belastungen standzuhalten. Der grundlegende Unterschied zu gewöhnlichen Schrauben ist: gewöhnliche Schrauben verlassen sich auf die Scherfestigkeit des Schraubenschafts, um Lasten zu tragen, während hochfeste Schrauben sich auf Reibung verlassen, um Lasten zu übertragen. Dies führt zu Verbindungen mit höherer Steifigkeit, überlegenem Ermüdungsverhalten und größerer Zuverlässigkeit. Sie werden typischerweise mit passenden hochfesten Muttern und Unterlegscheiben verwendet.

2. Vorteile

• Hohe Tragfähigkeit: Kann extrem hohen Zug-, Scher- und Ermüdungsbelastungen standhalten und eignet sich daher für Hochleistungs-, Vibrations- und Stoßbedingungen.

• Ausgezeichnete Ermüdungsbeständigkeit: Da die Last durch Reibung übertragen wird, gibt es keinen Spielraum zwischen dem Schraubenschaft und der Lochwand, was zu einer geringen Spannungsamplitude und einer deutlich verbesserten Ermüdungslebensdauer der Verbindung führt.

• Hohe Verbindungssteifigkeit: Die Vorspannung klemmt die verbundenen Teile fest zusammen, was zu einer hohen Gesamtstruktursteifigkeit und minimaler Verformung führt.

• Sicher und zuverlässig: Wissenschaftliche Methoden wie die Drehmomentmethode, die Drehwinkelmethode oder die Drehmoment-Winkel-Methode werden verwendet, um die Vorspannung zu kontrollieren und eine gleichmäßige und konsistente Kraft in jeder Schraube zu gewährleisten. Dies macht die Verbindung weitaus zuverlässiger als gewöhnliche Schraubverbindungen.

• Gute seismische Leistung: Unter dynamischen Belastungen absorbiert und dissipiert die Reibung effektiv Energie und verhindert ein Lösen der Verbindung.

3. Wichtige technische Parameter

• Festigkeitsklasse (Güte): Dies ist der wichtigste Parameter. Gemäß ISO/GB-Standards sind gängige Klassen Klasse 8.8, 10.9 und 12.9. Gemäß ASTM-Standards sind gängige Güten SAE Grade 5, Grade 8 oder ASTM A325, A490. Eine höhere Zahl weist auf eine höhere Festigkeit hin.

  • Beispiel: Klasse 10.9 bedeutet, dass die Nennzugfestigkeit 1000 MPa beträgt und das Streckgrenzenverhältnis 0,9 (d. h. die Streckgrenze 900 MPa) beträgt.

• Material: Typischerweise aus mittelgekohltem Stahl oder legiertem Stahl (z. B. 35CrMo, 42CrMo) hergestellt und einer Abschreck- und Anlasswärmebehandlung unterzogen, um die erforderliche Festigkeitsklasse zu erreichen.

• Spezifikation: Nenndurchmesser (z. B. M16, M20, M24), Steigung, Länge.

• Prüflast: Die maximale axiale Zuglast, der die Schraube standhalten kann, bevor eine bleibende Verformung auftritt.

• Drehmomentbeiwert: Ein Schlüsselfaktor zur Berechnung des erforderlichen Drehmoments, um die Zielvorspannung zu erreichen.

4. Anwendungen
Hochfeste Schrauben werden in Bereichen eingesetzt, in denen die Verbindungssicherheit von größter Bedeutung ist:

• Stahlbau: Verbindungen für Träger, Stützen und Verbindungen in Hochhäusern, Stadien, Brücken und Flughafenterminals. Dies ist ihre klassischste Anwendung.

• Schwere Maschinen: Baumaschinen (Bagger, Kräne), Bergbaumaschinen, metallurgische Ausrüstung, Druckbehälter, Windkraftanlagenturmverbindungen.

• Transport: Schienenstöße, Brückenausdehnungsfugen, Automobilchassis und kritische Motorverbindungen.

• Luft- und Raumfahrt: Verbindungen an kritischen Stellen, an denen ein extremes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis erforderlich ist.