1、 VDA Prfblatt November 2009 Reibungszahleinstellung von mechanischen Verbindungselementen mit metrischem Gewinde VDA 235-101 Ersatz fr: Ausgabe 08.99 Fortsetzung Seite 2 bis 5 VERBAND DER AUTOMOBILINDUSTRIE E. V. (VDA) Westendstrae 61 60325 Frankfurt Vertrieb: DOKUMENTATION KRAFTFAHRTWESEN E.V. (DKF
2、) Ulrichstrae 14, D-74321 Bietigheim-Bissingen Inhalt 1. Allgemeines 2. Anforderungen 2.1. Reibungszahlen 2.1.1. Prfmethode 2.1.2. Reibungszahlspanne 2.1.3. Versuchsdurchfhrung und Auswertung der Versuchsergebnisse 2.2. Schmierstoffe zur Einstellung von Reibungszahlen 2.2.1. Versiegelungen und/oder
3、Deckschichten mit integrierten Schmierstoffen 2.2.2. Zustzlich aufgebrachte Schmierstoffe 3. Anmerkungen 4. Bezeichnungen 1. Allgemeines Dieses Prfblatt gilt fr Verbindungselemente mit metrischem ISO-Gewinde nach DIN 13. Reibungszahl, Anziehdrehmoment und Vorspannkraft stehen miteinander in einer di
4、rekten Wech-selwirkung. Die Reibungszahlen werden durch Werkstoffpaarungen und Oberflchenbeschichtun-gen einerseits und durch Montageparameter, insbesondere die Schraubgeschwindigkeit, anderer-seits beeinflusst. Um ein gleichmiges Verschraubungsergebnis zu erzielen, mssen die Streu-breite der Reibun
5、gszahlen eingeengt und die Hhe des Mittelwertes der Reibungszahlen (Gesamt-reibungszahl) festgelegt werden. Das Einstellen auf eine festgelegte Reibungszahlspanne kann durch eine geeignete Schmierung (in die Oberflchenschutzbeschichtung integriert oder zustzlich aufgebracht) erreicht werden. Bei der
6、 Auswahl von Beschichtungssystemen mit in Oberflchenschutzbeschichtungen integrierten oder zustzlich aufgebrachten Schmierstoffen sind die Systemfreigabeprfungen mit den jeweili-gen Anforderungen/Angaben/Kennwerten in VDA 235-203 zu beachten (Anforderungen: keine Gefhrdung gegenber stick slip- Verha
7、lten, unkritischer Einfluss der Temperatur auf die Rei-bungszahlen, unkritisches Warmlseverhalten). Bei ber die Reibungszahleinstellung hinausgehenden Anforderungen in Verbindung mit integrier-ten oder zustzlich aufgebrachten Schmierstoffen (z.B. berlackierbarkeit) mssen gesonderte Vereinbarungen zw
8、ischen Lieferant und Kunde getroffen werden. Seite 2 VDA 235-101 November 2009 2. Anforderungen 2.1. Reibungszahlen 2.1.1. Prfmethode Die Reibungszahlen werden nach DIN EN ISO 16047 ermittelt (Hrte der Gegenlage Typ HL, wenn nichts anderes vereinbart). Fr die Mutternprfung sind blanke, entfettete Bo
9、lzen zu verwen-den. In die zur Berechnung verwendeten Formeln sind, falls nicht anders vereinbart, grundstzlich die Nennabmessungen einzusetzen (bezglich der Bezeichnungen siehe Abschnitt 4). 2.1.2. Reibungszahlspanne Fr die mittlere Reibungszahl aus Gewinde und Auflageflche (Schraubenkopf- oder Mut
10、tern-auflageflche), der Gesamtreibungszahl ges, ist eine Spanne von ges= 0,09 0,14 einzuhalten. Hierin sind Messunsicherheiten eingeschlossen. Fr die Teilreibungszahlen Gim Gewinde und Kin der Schraubenkopf- oder Mutternauflagefl-che betrgt die zulssige Spanne G, K= 0,08 0,16 Einschlielich Messunsic
11、herheiten darf bei den Teilreibungszahlen der Wert von 0,08 nicht unter-schritten und der Wert von 0,16 nicht berschritten werden. Hinweis: Bei Verbindungselementen mit phosphatierten Oberflchen gilt fr den unteren Grenz-wert des Reibungszahlfensters ges= 0,08 2.1.3. Versuchsdurchfhrung und Auswertu
12、ng der Versuchsergebnisse Bei 5 zufllig ausgewhlten Teilen mssen bei mindestens 4 Teilen alle Reibungszahlen (ges, G, K) beim Erstanzug und bei einem zweifachen Wiederholanzug mit denselben Prfteilen (Kopf-/ Mutternauflage und Gegengewinde) innerhalb der in Abschnitt 2.1.2 festgelegten Spannen (unte
13、r Einschluss der Grenzen) liegen. Vor jedem Wiederholanzug ist die jeweilige Verbindung bis Klemmkraft Null zu lsen. Wenn bei einem Teil ein Wert auerhalb der Spanne liegt, muss eine zweite Stichprobe mit glei-chem Umfang geprft werden; bei dieser zweiten Stichprobe mssen dann jeweils bei allen 5 Te
14、i-len alle Messwerte im Reibungszahlfenster (unter Einschluss der Grenzen) liegen. Hinweis: Bei der gewhlten Stckzahl ist eine statistische Auswertung von Ergebnissen nicht mglich. Falls in Einzelfllen (z.B. Systemfreigabe) eine statistische Auswertung erfor-derlich ist, muss eine geeignete Stckzahl
15、 festgelegt werden. Seite 3 VDA 235-101 November 2009 2.2. Schmierstoffe zur Einstellung von Reibungszahlen 2.2.1. Versiegelungen und/oder Deckschichten mit integrierten Schmierstoffen Beim Einsatz von Beschichtungssystemen mit Versiegelungen und/oder Deckschichten mit integ-rierten Schmierstoffen z
16、ur Einstellung der festgelegten Reibungszahlspanne muss sichergestellt sein, dass - die Versiegelungen und/oder Deckschichten grifftrocken sind und fest haften, - automatische Frdereinrichtungen nicht beeintrchtigt werden, - im Endmontagebereich kein Verschmutzen empfindlicher Teile (z.B. der Fahrze
17、uginnenaus-stattung) durch bertragung der Versiegelung und/oder der Deckschicht mit den Hnden er-folgt Die Aufbringung eines weiteren, zustzlichen Schmierstoffs gem Abschnitt 2.2.2 (z.B. zur Ver-meidung von Freerscheinungen bei der Verschraubung von Muttern mit Klemmteil) stellt einen Sonderfall dar
18、 und darf nur nach Vereinbarung durchgefhrt werden. 2.2.2. Zustzlich aufgebrachte Schmierstoffe Bei Beschichtungssystemen mit zustzlich aufgebrachten Schmierstoffen muss gewhrleistet sein, dass - der Schmierstoff umweltvertrglich ist, - der Schmierstoff grifftrocken ist und fest haftet, - der Schmie
19、rstoff frei von benetzungsstrenden Bestandteilen (z.B. Silikonlen) ist, - die Oberflche des Bauteils weder chemisch noch optisch nachteilig beeintrchtigt wird, - die Korrosionsschutzeigenschaften durch den Schmierstoff nicht beeintrchtigt werden, - automatische Frder- und Verarbeitungseinrichtungen
20、nicht beeintrchtigt werden, - im Endmontagebereich kein Verschmutzen empfindlicher Teile (der Fahrzeuginnenausstat-tung) durch bertragung des Schmierstoffes mit den Hnden erfolgt - die Eigenschaften des aufgebrachten Schmierstoffes ber einen Zeitraum von mindestens ei-nem Jahr bei trockener Lagerung
21、 (rel. Luftfeuchte nicht ber 80 %) und Temperaturen von max. 50 C nicht negativ beeinflusst werden. Abweichend von vorgenannten Forderungen sind fr phosphatierte Teile auch lige Produkte zur Einstellung der Reibungszahlen zulssig. Zum Nachweis der Schmierung auf Zinklamellenberzgen kann eine noch si
22、chtbare bluliche Einfrbung des Schmierstoffes gefordert werden. Leichte Abweichungen in der Farbintensitt und leichte Fleckenbildung sind zulssig, sollen aber das silberne Erscheinungsbild nicht berdecken. Alternativ kann zum Nachweis der Schmierung auch ein UV-Zusatz verwendet werden. 3. Anmerkunge
23、n Das vorliegende VDA-Prfblatt gilt fr mechanische Verbindungselemente mit ebener sowie mit konkaver oder konvexer Auflageflche bei Schrauben oder Muttern. Hierbei erfolgt die Ermittlung des zur Berechnung der Auflagereibungszahl bentigten Auflagereibdurchmessers DKmrechne-risch nach DIN EN ISO 1604
24、7. Wenn bei Schrauben und/oder Muttern mit konkaver oder konvexer Auflagegeometrie bei der Er-mittlung der Auflagereibungszahlen der errechnete/theoretische Wert von DKmzu Abweichungen von den Anforderungen nach Abschnitt 2.1.2 fhrt, kann in Absprache zwischen Lieferant und An-wender der aus dem Tra
25、gbild des geprften Verbindungselements ermittelte tatschliche Wert von DKmverwendet werden. In diesem Falle ist der Wert von DKmim Prfbericht anzugeben. Seite 4 VDA 235-101 November 2009 Bei Verbindungselementen, bei denen eine Reibungszahlermittlung nicht mglich ist (z.B. zu kurze Schrauben) oder b
26、ei Verbindungselementen in Sonderausfhrung, bei denen eine Reibungszah-lermittlung nicht sinnvoll ist (z.B. Schrauben mit Kleberbeschichtung oder Verbindungselementen mit Sperrverzahnung), muss die Schmierung so durchgefhrt werden, dass entsprechende lngere Schrauben oder entsprechende Verbindungsel
27、emente ohne Sonderausfhrung die geforderten Reibungszahlen erreichen wrden. Hinweis: Die nach DIN EN ISO 16047 ermittelten Reibungszahlen knnen von den beim Anwen-dungsfall auftretenden Reibungszahlen infolge unterschiedlicher Randbedingungen ab-weichen. 4. Bezeichnungen Die in diesem VDA-Prfblatt v
28、erwendeten Formelzeichen sind mit denen von VDA 2230 - Blatt 1 identisch. In nachfolgender Tabelle sind neben der Erklrung der Bezeichnungen zustzlich die entsprechenden Formelzeichen nach DIN EN ISO 16047 angegeben. Tabelle 1: Verwendete Formelzeichen VDI 2230 DIN EN ISO 16047 Definition dWD0Auendu
29、rchmesser der ebenen Kopfauflage (am Einlauf des Radiusberganges vom Kopf); hier: dW= dWminder jeweiligen Produktnorm) dhmDurchgangsloch Reihe Mittel nach DIN EN 20273 dhdhBohrungsdurchmesser der verspannten Teile; innerer Durchmesser der Schraubenkopf-/Mutternauflage; hier: dh= dhm+ H12 DKmDbwirksa
30、mer Durchmesser fr das Reibungsmoment in der Schraubenkopf- oder Mutternauflage; hier: Db= (dW+ dh) / 2 H12 H12 Toleranzfeld ( des Durchgangsloches) gestotmittlere Reibungszahl fr Gewinde und Kopf-/Mutternauflage K bReibungszahl in der Kopf-/Mutternauflage GthReibungszahl im Gewinde nderungen Gegenb
31、er der Ausgabe 01/96 wurden folgende nderungen vorgenommen: - Beschrnkungen hinsichtlich zulssiger Reibungszahlen gendert - Grnliche Einfrbung neu aufgenommen - Bei Entfernung des Schmierstoffes auch Entfernung der Einfrbung gefordert - Prfblatt redaktionell berarbeitet. Gegenber der Ausgabe 08/99 w
32、urden folgende nderungen vorgenommen: - Titel gendert - Prfblatt komplett redaktionell berarbeitet - Hinweis auf Prfblatt VDA 235-203 aufgenommen - DIN EN ISO 16047 als Prfnorm zur Ermittlung der Reibungszahlen aufgenommen - Gegenlage Typ HL“ aus DIN EN ISO 16047 festgelegt - Fr phosphatierte Oberfl
33、chen ges= 0,08 als Untergrenze festgelegt - Anzahl der zu prfenden Teile von 12 auf 5 reduziert - Zweifacher Wiederholanzug als zustzliche Anforderung aufgenommen Seite 5 VDA 235-101 November 2009 - Hinweis auf die Nichteignung statistischer Methoden aufgenommen - Versiegelungen und/oder Deckschicht
34、en mit integrierten Schmierstoffen aufgenommen - Ausschlielich Mglichkeit einer blulichen Einfrbung zum Nachweis einer Schmierung ge-stattet - UV-Zusatz als Mglichkeit zum Nachweis einer Schmierung aufgenommen - Hinweise zur Anwendung des Auflagereibdurchmessers DKmaufgenommen Zitierte Normen DIN 13
35、 Metrisches ISO-Gewinde DIN EN ISO 16047 Bestimmung der Reibungszahlen von Schrauben und Muttern unter festge-legten Bedingungen DIN EN 20273 Mechanische Verbindungselemente; Durchgangslcher fr Schrauben VDI 2230 Blatt 1 Systematische Berechnung hochbeanspruchter Schraubenverbindungen - Zylindrische Einschraubenverbindungen; VDI-Richtlinie 2230 Blatt1; Beuth Verlag Dsseldorf; Juli 2003 VDA 235-203 Verschraubungsverhalten / Reibungszahlen - Praxis- und montageorientierte Prfung.
