Richtwerte Anzugsmomente

Momente – M5 – Nm – Material !!!???
Verflucht mit was für einem Moment muß jetzt diese Schraube wieder angezogen werde. Diese Frage stellten sich immer mehr “Hobbyschrauber”.
Welches Drehmoment ist nun das richtige?
Wir werden Ihnen in Schritten “laienhaft” erklären wie es zustande kommt, was zu beachten ist und am Schluß eine Empfehlung für das Anzugsmoment Ihrer Schrauben geben.

  • Die Vorgehensweise!
  • Das Drehmoment
  • Der Schraubfall
  • Die Einschraublänge
  • Die Schraubenfestigkeiten
  • Eine Empfehlung für das Anzugsmoment


Das Drehmoment
Versucht eine Kraft eine Schraube zu drehen, so wirkt auf die Schraube ein Drehmoment (M).Dieses Drehmoment ist um so größer, je größer die Kraft (F) ist, die auf die Schraube wirkt, und je länger der Hebelarm (l) ist, der senkrecht zur Kraftrichtung steht. Die nachfolgende Abbildung veranschaulicht diesen Lehrsatz.


Daraus läßt sich nun eine Formel ableiten, die diese Zusammenhänge erklärt.

Drehmoment (M) = Kraft (F) * Länge (I)

oder in Maßeinheiten geschrieben

Drehmoment (Nm) = Kraft (N) * Länge (m)


Der Schraubfall
Werden Werkstücke miteinander verschraubt, dann liegen der Schraubenkopf und die Schraubenmutter auf der Oberfläche auf. Je nach der Festigkeit der verschraubten Werkstoffe wird ein Teil der Schraubenergie bei der Reibung von Schraubenkopf/Schraubenmutter mit der Oberfläche des Werkstückes in Wärme umgesetzt. Durch die unterschiedliche Festigkeit der zu verarbeitenden Werkstoffe kann bei dem Schraubvorgang das Material mehr oder weniger “zusammengedrückt” werden.

Das sind die drei Eckpunkte einer möglichen Skala von Schraubfällen. Aber nicht nur das zu verarbeitende Material beeinflußt das übertragbare Drehmoment auf die Schraubverbindung, sondern jede Beilag- oder Unterlagscheibe, jede Zahnscheibe oder Federring reduziert die zu übertragende Schraubenergie. Selbst die Längendehnung der Schraube oder der auf einer glatten oder rauhen Oberfläche des Werkstückes aufliegende Schraubenkopf haben einen Einfluß auf das übertragbare Drehmoment. Die Einsatzwerkzeuge sind in ihrer Form, Länge, Materialart und Härte sehr unterschiedlich. Selbst Sie übertragen nicht verlustlos.Fassen wir es nochmals zusammen. In der praktischen Anwendung werden die erreichbaren Drehmomente durch verschiedene Faktoren beeinflußt, zum Beispiel durch die Gewindereibung, Reibung zwischen Schraubenkopf und Auflage, Elastizität und Härte der zu verschraubenden Werkstoffe, Verschleißzustand der Schraubendreher- (Bits) oder Steckschlüsseleinsätze, der Länge und Elastizität der Universalhalter und Antriebsschäfte und von den beigefügten Zahnscheiben, Federringen und Unterlagscheiben.Das benötigte Drehmoment muß mit einem Drehmomentmeßschlüssel überprüft werden.
Drehmomentschlüssel sollten übrigens nicht im unteren, sondern immer in der Mitte bis zum oberen Bereich eingesetzt werden. Denn bei einer Genauigkeit von 2 Nm sind das bei einem Nennbereich von 0 – 40 Nm nur 5 % (bei 40 Nm) – aber schon 40 % bei 5 Nm. Daher benötigt man in der Regel einen “kleinen” bis z.B. 20 Nm und einen größeren bis 80 Nm.


Die Einschraublänge
Um die Schraubverbindung auch sicher zusammenzuhalten ist es notwendig die Einschraubtiefe des Gewindes zu kennen.In der nachfolgenden Tabelle können Sie Faustformeln für die Einschraubtiefe des Gewindes entnehmen.

  • d = Außendurchmesser des Gewindes(Schraube)
  • Einschraublänge ist die min. Länge die die Schraube im Bauteil eingeschraubt werden muß
  • Werkstoff des Bauteils = Material des Gegengewindes der Schraube


Werkstoff des Bauteils

Fausformel Einschraublänge [mm]

Stahl

1,0 x d

Kupferlegierungen

1,4 x d

Leichtmetalle (AL,..)

2,0 x d

Kunststoffe, Weichmetalle

2,5 x d

Bei dynamischer Belastung ist die Einschraublänge um 20% zu erhöhen
Bei Feingewinde ist eine Erhöhung von 25% erforderlich.

Wird dies nicht eingehalten kann es sein das das Gewinde im Bauteil zerstört wird. Mann nennt das auch ewiges Gewinde.


Die Schraubenfestigkeit
Das bei der Schraubenherstellung verwendete Material hat unterschiedliche Festigkeitsklassen nach DIN 267.
Das Bezeichnungssystem für Schrauben besteht aus zwei durch einen Punkt getrennte Zahlen. Die erste Zahl steht für die Nennzugfestigkeit [N/mm2], die zweite für die Streckgrenze Re bzw. 0,2-Dehngrenze Rp0,2. Diese Werte werden im allgemeinen im Maschinenbau durch die Konstruktion vorgegeben. Die Zahlen sind in dem Schraubenkopf der Gewindeschraube eingeprägt.
Die meist verwendeten Festigkeitsklassen:

  • 3.6
  • 4.6
  • 4.8
  • 5.6
  • 5.8
  • 6.8
  • 8.8
  • 10.9
  • 12.9
  • 14.9

Dadurch ergeben sich Richtwerte für die maximalen Schrauben-Anziehdrehmomente (Nm).


Eine Empfehlung für das Anzugsmoment
Aus den oben genanntem Inhalt können Sie erkennen das es gar nicht so einfach ist das richtige Drehmoment zu ermitteln. Ein kleine Abweichung im Reibfaktor (Öl, Fett, oder rauhe Oberfläche) und alles ist zum Teufel. Dies gilt auch für Steigung der Gewinde. Feingewinde und Regelgewinde haben unterschiedliche Anzugsmomente.
Falls Sie die Hinweise des Produzenten haben verwenden Sie bitte die vorgeschriebenen Anziehmomente. Syntace ist hier sehr lobenswert hervorzuheben. Dort befindet sich auf jedem Part das vorgeschriebene Anzugsmoment.
Sollten Sie auf die Herstellerangaben kein Zugriff haben bleibt Ihnen nur noch unsere Richtwerte anzuwenden.
Die Richtwerte für Schraubenanzugsmomente!Zahlen sind aufgerundet (Angaben ohne Gewähr)

Festigkeitsklassen

3.6

4.6

4.8

5.6

5.8

6.8

8.8

10.9

12.9

14.9

M4

0,8

1,0

1,35

1,26

1,7

2,0

2,7

3,8

4,6

5,3

M5

1,5

2,0

2,8

2,6

3,4

4,1

5,5

8,1

9,5

10,8

M6

2,7

3,6

4,8

4,5

6,0

7,2

9,7

13,6

16,2

18,9

M8

6,6

8,7

11,6

11

14,6

17,5

23

33

39

46

M10

13

17,5

23

22

29

35

47

65

78

92

M12

22,6

30

40

37,6

50

60

80

113

135

158

M14

36

48

65

60

79

95

130

180

215

250

M16

55

73

98

92

122

147

196

275

330

386

M18

75

101

135

126

168

202

270

380

450

530

M20

107

143

190

178

238

286

385

540

635

750

Anzugsmomente [Nm] gültig für Regelgewind; Gesamtreibzahl µges= 0,12;
90 % Ausnutzung der Streckgrenze der Schraube
Für rostfreie Schrauben (“V2A”) gelten eigene Festigkeitsbezeichnungen – stark vereinfacht entsprechen sie meist der Festigkeitsklasse 8.8.