Tagungsbeitrag

Titel Modellentwicklung zur Beschreibung von Reibschwingungen bei der Schraubenmontage
Autor Andreas Japing, Arthur Seibel, Josef Schlattmann
Infos zum Autor Andreas Japing, Arthur Seibel, Josef Schlattmann:
Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH),
Arbeitsbereich Anlagensystemtechnik und methodische Produktentwicklung (AmP), Denickestraße 17,
21073 Hamburg,
E-Mail: arthur.seibel@tuhh.de
Inhalt Zusammenfassung:
In der jüngeren Vergangenheit sind eine Vielzahl von Untersuchungen durchgeführt und Methoden entwickelt worden sowie Richtlinien entstanden, welche die Qualität der industriellen Schraubenmontage im Fokus hatten. Dennoch treten bei Anwendern von teil- bzw. vollautomatischen Schraubsystemen häufiger Fehlverschraubungen auf, die u. a. auf Drehschwingungen während des Anziehens zurückzuführen sind. Wie aus der Praxis bekannt ist, treten diese Drehschwingungen insbesondere bei Schraubenverbindungen mit speziellen Kopfauflagegeometrien, bestimmten Oberflächenbeschichtungen, größeren Einschraubtiefen und -geschwindigkeiten sowie bei der Verwendung von Steckschlüsselverlängerungen auf. Die Schwingungen sind vor allem reibungsinduziert. Daher wird in diesem Beitrag gezielt ein Mehrkörpermodell entwickelt, welches die auftretenden Drehschwingungen beim Anziehen abbildet. Das Modell soll helfen, die Entstehungsursachen dieser Schwingungen zu beschreiben, um damit entsprechende Leitregeln für den Konstrukteur formulieren zu können.

Abstract:
In the last few years, a lot of work including analysis on screw-threaded fasteners had been done. Methods had been developed and technical rules had been set up, which focused on the quality of the industrial screw assembly. But users of partly and fully automated screwdriver systems still have to deal with failures during the tightening process. One reason for these failures are rotational vibrations. It is known from practice that these rotational vibrations are strongly influenced by special underhead geometries, certain surface coatings, the screw-in depth, the screwdriver speed, and the usage of socket wrench extensions. The vibrations are primarily friction-induced. For this reason, a multibody model is developed in this paper which is able to reproduce the rotational vibrations during the tightening process. The model shall help understanding the cause of these vibrations in order to formulate suitable guiding principles for the design engineer.
Datum 2015