Kräfte und Momente sollen auf möglichst kurzem Weg durch eine möglichst kleine Anzahl von Bauteilen geleitet werden. Damit wird der Werkstoffaufwand und die Bauteilverformung reduziert. Besonders vorteilhaft ist, wenn Bauteile nur auf „Zug” und „Druck” beansprucht werden. Wird dagegen eine elastische Bauteilverformung in Kauf genommen, sollten möglichst lange Kraftleitungswege umgesetzt werden. Das wäre zum Beispiel bei „Biege- und Torsionsbeanspruchung” der Fall.
In allen Querschnitten sollte möglichst eine annähernd gleiche Werkstoffbeanspruchung vorliegen, vor allem in hochbeanspruchten Bereichen.
Kerbwirkungen sind durch entsprechende konstruktive Planung zu begrenzen. Querschnittsänderungen und -übergänge sind deshalb „sanft” auszuführen, sprich durch die Wahl großer Übergangsradien. Dementsprechend ordnet man Querbohrungen, Nuten und Rillen in Bereichen an, die weniger beansprucht sind. Ist zu bedenken, dass hochfeste Werkstoffe nicht nur teurer, sondern oft auch kerbempfindlicher sind. Mit Entlastungskerben und einer gezielten Oberflächenbehandlung durch z.B. Härten oder Kugelstrahlen können Spannungsspitzen ebenfalls vermieden werden.
Werden Bauteile mit unterschiedlichen Werkstoffwerten verbaut, darf neben
der vorhandenen Relativverformung, die Reibkorrosion nicht unterschätzt
werden. Die Anordnung, die Form, die Abmessungen und der Werkstoff haben
maßgeblichen Einfluss auf eine Bauteilverformung.
Bauteile aus einem ähnlichen Werkstoff
Wird ein Stahlprofil auf „Biegung” beansprucht, benötigt man
für das Berechnen der zulässigen Biegespannung das
Wird ein Stahlprofil auf „Knickung” beansprucht, benötigt man
für das Berechnen der zulässigen Knickkraft das
Wird ein Stahlprofil auf „Torsion” (Verdrehung) beansprucht,
benötigt man für das Berechnen der zulässigen Torsionsspannung das
Auf den nachfolgenden Seiten sind die meisten der im Maschinenbau verwendeten Stahlprofile aufgeführt.
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