ALLGEMEINES

Nennen Sie 3 Konstruktionsgrundsätze und erklären Sie diese ?

Funktionalität: Hauptgrundsatz, alle anderen müssen gegenüber diesem

zurücktreten

Wirtschaftlichkeit: Nutzen/Aufwand

Verwendung von Normteilen und Halbzeug

technischer Vollendungsgrad - je höher desto mehr Kosten

Werkstoffwahl: Werkstoffverhalten, Eigenschaften sind ausschlaggebend für die

Auswahl

hohe Festigkeit -> kleine Querschnitte

Verschleiß, Oberflächen, Schweißbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, gute Formbarkeit usw.

Fertigungsverfahren: unterschiedlichste Fertigungsverfahren

Kenntnisse über die Fertigungsmöglichkeiten im Werk bzw.

Zulieferbetrieben

Stückzahl (Einzel-, Serien-, Massenfertigung)

Bearbeitung: Oberflächen - roh - grob - fein bearbeitet

so grob wie nötig, so fein wie möglich

je genauer (hohe Toleranzen) die Oberflächen bearbeitet werden,

umso teurer wird die Bearbeitung

Formgebung: Design

neben der Funktionalität auch schön, ästhetisch zu wirken -

Konsumgüter

verlaufende, glatte Übergänge zur Vermeidung von Dauerbruch

Zusammenbau, Montage: Der Zusammenbau aller Teile soll möglichst einfach

(kostengünstig) sein. Das ermöglicht auch schnelle

Reperaturarbeiten.

schnelles Auswechseln von Verschleißteilen

Sollbruchstellen

Versand: Wie bringe ich den Apparat aus dem Werk hinaus?!

Transportvorrichtungen

Transportmaße ( Eisenbahn Transportprofil Straße - Gewichtslimit)

Bedienung: einfach und übersichtlich

ergonometrisch, absichern gegen Fehlbedienung

Wartung: Wartung ist Unterbrechung des Betriebes, daher möglichst alle

Wartungsstellen gut zugänglich machen. Lange Wartungsintervalle

vorbeugende Instandhaltung

Was versteht man unter Haft- und Gleitreibung und wovon hängen die Reibungskoeffizienten ab ?

Haftreibung: Bleibt ein Körper unter Einwirkung einer resultierenden Kraft F, die ihn

gegen eine Unterlage preßt, in Ruhe, so liegt Haftreibung vor.

Haftreibungskoeffizient: abhängig von den an einander gepreßten

Werkstoffen, deren Oberflächenbeschaffen-

heit, von einer Fremdschicht, von Temp. und

Feuchtigkeit, von der Flächenpressung und

von der Größe der Normalkraft

Gleitreibung: wird die Haftreibung überwunden, und setzt sich der Körper in

Bewegung, so gilt für die Reibkraft das Coulombsche

Gleitreibungsgesetz

Gleitreibungskoeffizient: hängt neben den unter Haftreibung

beschriebenen Enflüssen hauptsächlich von

den Schmierungsverhältnissen (Trocken-

reibung, Mischreibung, Flüssigkeitsreibung)

ab

Nennen Sie 3 Beanspruchungsarten und erklären Sie diese ?

Zugbeanspruchung: 2 Kräfte wirken in entgegengesetzter Richtung vom Werkstück

weg auf einer Wirkungslinie

Druckbeanspruchung: 2 Kräfte wirken auf einer Wirkungslinie auf das Werkstück

hin ein

Verdrehung, Biegung, Scherung, Knickung

Welche Belastungsfälle unterscheidet man ?

statische Belastung (steigt die Kraft, die auf ein Teil wirkt von 0 auf einen Höchstwert an u. bleibt dann gleich groß)

dynamische Belastung: 3 Arten: 1.) dynamisch-schwellende Belastung

2.) dynamisch-wechselnde Belastung

3.) allgemein-dynamische Belastung

ad 1.) die Spannung schwankt zw. 0 und einem Höchstwert

ad 2.) die Spannung schwankt zwischen einem pos. und neg. Höchstwert

ad 3.) die Spannung schwankt ungleichmäßig zw. einem Höchst- und einem

Tiefstwert

NORMZAHLEN

Wozu dienen Normzahlen ?

Um die Werkzeuge, Meßwerkzeuge und Einrichtungen in Grenzen zu halten, ist es nötig, die möglichen Abmessungen einzuschränken. Dies geschieht dr. die Norm- zahlen sowie dr. die Toleranzen.

Wie sind die Normzahlen aufgebaut ?

sind in einer geometrischen Reihe abgestuft, bei der das Verhältnis eines Gliedes zum nächsten konstant bleibt. Dieses Verhältnis wird als Stufensprung q bezeichnet.

Anders ausgedrückt: Jede Normzahl ergibt sich aus der Multiplikation der vorhergehenden mit q.

PASSUNGEN, TOLERANZEN

Was versteht man unter den Begriffen Nennmaß, Nullinie und Istmaß ?

Nennmaß: ist das in der Zeichnung genannte Maß; in bildlichen Darstellungen

entspricht das Nennmaß der Nullinie

Nullinie: in der graph. Darstellung die dem Nennmaß entsprechende Bezugslinie für

die Abmaße und Toleranzen

Istmaß: das dr. Messen festgestellte Maß, das jedoch stets mit Meßunsicherheit

behaftet ist

Die wichtigsten Passungsbegriffe ? Skizze

Woraus besteht eine tolerierte Bemaßung ?

Maßzahl (Durchmesser, Länge) und Toleranzfeld (Buchstabe: Grundmaß der Nullinie

Zahl: Qualität od. Feinheit)

25H6

Was versteht man unter Spielpassung und Übermaßpassung ?

Spielpassung: es tritt stets ein Spiel zwischen den Teilen auf

Übermaßpassung: es tritt immer ein Übermaß auf

Welche Passungsarten gibt es ?

Spielpassungen, Preßpassungen (Übermaßpassungen), Übergangspassungen (entweder Spiel od. Preßpassung)

Welchen Sinn haben Passungssyteme ?

Um die Fertigungs- und Prüfkosten niedrig zu halten, werden tolerierte Maße meistens nach dem Passungssystem Einheitsbohrung oder nach dem Passungssystem Einheitswelle gefertigt.

Nennen Sie einige Formtoleranzen ?

Geradheit, Ebenheit, Rundheit, Zylinderform, Linienform, Flächenform

Nennen Sie einige Lagetoleranzen ?

Parallelität, Rechtwinkligkeit, Neigung (Winkligkeit), Position, Symmetrie, Koaxialität (Konzentration), Planlauf, Rundlauf

GEWINDE

Definition eines Gewindes ?

Ein Gewinde ist eine Einkerbung, welche mit der Steigung P als Schraubenlinie um einen Zylinder läuft

Welches sind die wichtigsten Gewindemaße ?

Außen- und Nenndurchmesser d

Flankendurchmesser d₂ = d - 0.64953 P

Steigung P

Kerndurchmesser d₃ = d - 1.22687 P

Mutternhöhe m

Flankenwinkel

Einteilungsmöglichkeiten der Gewinde ?

Verwendungszweck (Befestigungsgew., Bewegungsgew.), Profil (Spitzgew., Trapezgew., Saegegew.), Drehsinn (links, rechts), Gangzahl (Eingängig, mehrgängiges Gew.)

Gewindearten ? Wofür werden Sie verwendet ? Warum ?

Metrisches ISO-Gewinde: Flankenwinkel 60°, man unterscheidet nach der

Steigung zwischen Regelgewinde (Befestigungsschrauben) und Feingewinde

(große Durchmesser, hohe Beanspruchung, dünnwandige Teile)

Rohrgewinde: Flankenwinkel 55°, Gewindedurchmesser meist in Zoll angegeben; für nicht im Gewinde dichtende Verbindungen

Trapezgewinde: Flankenwinkel 30°, bevorzugt als Bewegungsgewinde (Schraubstock, Leitspindel für Druckmaschinen, Spindeln für Pressen)

Sägengewinde: Flankenwinkel 33°, unsymmetrisches Gewindeprofil für hohe einseitige Belastung. Verwendung als Bewegungsgewinde für Hub- und Druckspindeln

Rundgewinde: Unempfindlichkeit gegen Verschmutzung und rauchendem

Betrieb; Kupplungsspindeln von Eisenbahnwagen

Wie unterscheiden sich metrische Regelgewinde von metr. Feingewinden ?

durch die unterschiedliche Steigung

Regelgewinde für Befestigungsschrauben (in der Bezeichnung nur der Nenndurchmesser angegeben z.B. M16)

Feingewinde für gr. Durchmesser, hohe Beanspruchung, dünnwandige Teile (neben dem Nenndurchmesser auch die Steigung angegeben z.B. M16x1,5); selbsthemmend

Was bedeutet bei einer Schraube die Stempelung 8.8 ?

Die erste Zahl (Festigkeitszahl) gibt 1/100 der Mindestzugfestigkeit Rm in N/mm² an, die zweite das 10fache des Streckgrenzenverhältnisses (R_p0,2)/Rm an

R_p0,2 = Dehngrenze

8.8 häufigste Festigkeitsklasse

Wann verwendet man Stiftschrauben ?

Stiftschrauben verwendet man anstelle von Kopfschrauben, wenn die Verbindung häufig gelöst werden muß

Welche Möglichkeiten des kontrollierten Schraubenanziehens kennen Sie ?

Drehmomentschlüssel (bis M30, Motorenbau), Schrauber / Schlagschrauber (Radmuttern), Hydraulischer Momentschrauber (bis M64), Hydraulisches Vorspannen (im Apparatebau M64 - M160, Reaktorbau), thermisches Vorspannen (im Dampfturbinenbau), Drehwinkel gesteuertes Vorspannen (Reaktorbau)

Nennen Sie 3 Schraubensicherungen und erklären Sie diese ?

Federring: sogenannte Setzsicherung; verhindert, daß Vorspannkräfte unzulässig

abnehmen

Klebstoffbeschichtetes Gewinde: sogenannte Losdrehsicherung; verhindert ein

Losdrehen der Schraubverbindung

Kronenmuttern mit Splint: sogenannte Verliersicherung; verhindert

Auseinanderfallen der verschraubten Teile

Welche Kräfte müssen beim Anziehen von Muttern überwunden werden ?

STIFTVERBINDUNGEN

Wozu werden Paßstifte verwendet ?

zur Lagesicherung

Wann verwendet man Spannstifte ? Wann verwendet man Kerbstifte ?

Kerbstifte: dienen zum Fügen gering beanspruchter Bauteile, die selten gelöst

werden müssen; sie besitzen an ihrem Umfang 3 Längskerben, die sich

beim Eintreiben elastisch verformen

Spannstifte: Paß-, Befestigungs, Sicherungsstifte; sind für Aufnahme von Stoß u.

Schlagarbeit geeignet

Einteilung der Stifte ?

Paßstifte zur Lagesicherung

Befestigungsstifte zur kraft- oder/und formschlüssigen Verbindung

Abscherstifte, um Schäden an Bauteilen zu verhindern

Einteilung nach Form ?

Zylinderstifte (meist als Paßstifte), Kegelstifte (meist als Befestigungsstifte), Kerbstifte (dienen zum Fügen gering beanspruchter Bauteile, die selten gelöst werden müssen)

Welche Stiftformen können als Paßstifte verwendet werden ?

Zylinderstifte

Berechnet auf ?

BOLZEN

Bolzenarten ?

sind kurze Achsen, die Maschinenteile beweglich miteinander verbinden

Achsbolzen

Gelenksbolzen

WELLEN, NABENVERBINDUNG

In welche Gruppen lassen sich Wellen Nabenverbindungen einteilen? (FKM S.380)

Formschluß-Verbindungen (zB. Paßfederverbindung)

Kraftschluß-Verbindung (zB. Klemm- oder Kegelverbindung)

Vorgespannte Formschluß-Verbindung (zB. Keil- oder Stirnzahnverbindung)
(= Kombination aus Form- und Kraftschluß)

Stoffschluß-Verbindung (zB. Schweiß-, Löt- oder Klebeverbindung)

Wie werden bei Formschlußverbindungen die Drehmomente übertragen? (Beispiele)

Formschluß-Verbindungen übertragen Drehmomente durch ineinanderpassende Formen. Dabei ist eine axiale Verschiebung von Welle und Nabe möglich.

Beispiele: Paßfedern-Vb

Keilwellen-Vb

Zahnwellen-Vb

Polygonwellen-Vb

Worin unterscheiden sich Paßfeder- und Keilverbindungen?

Bei Paßfeder-Vb gibt es nur einen Mitnehmer, bei Keilwellen-Vb mehrere T dadurch kann ein höheres Drehmoment bei gleichem Durchmesser übertragen werden. (Paßfeder könnte sich verformen oder brechen)

Paßfeder ist nicht für stoßartige Beanspruchung geeignet, Keilwellen für hochbeanspruchte Mitnehmerverbindungen

In welchen Fällen verwendet man Zahnwellen-Verbindungen?

Welle und Narbe werden durch die feinere Zähnung gegenüber dem Keilwellenprofil weniger geschwächt T Es können bei gleichem Durchmesser größere Drehmomente übertragen werden. Zahnwellen-Vb werden besonders bei stoßartigen Belastungen verwendet. Evolventenzahnprofil für leicht lösbare, verschiebbare oder auch feste Verbindungen. Kerbzahnprofil wird vorwiegend für feste Verbindungen verwendet (zB. Achsschenkel und Drehstabfedern bei KfZ)

Berechnung des Drehmomentes aus Leistung und Drehzahl?

Wann wird eine Keilwellenverbindung angewendet? Skizzieren Sie den Querschnitt einer Keilwelle.

Keilwellenverbindungen werden für hochbeanspruchte Mitnehmerverbindungen (zB. Getriebewellen von Werkzeugmaschinen verwendet. Anzahl und Tiefe der Mitnehmer wird mit zunehmendem Drehmoment größer. Teile der Verbindung können axial gegeneinander verschoben werden. Deshalb verwendet man sie auch bei Verschieberädern. Zentrierung erfolgt durch Innen- bzw. Flankenzentrierung.

gr. Drehmomente, stoßartige Belastung

Wann wird eine Paßfederverbindung verwendet? Skizzieren Sie den Querschnitt dieser Wellen-Nabenverbindung

Riemenscheiben, Zahnräder, Kupplungen, für Wellen bei vorwiegend stoßfreien und einseitig wirkenden Drehmomenten

Reibschlußverbindungen (Kraftschlußverbindungen) Wirkflächen, Eigenschaften

Preßverbände entstehen durch das Fügen von Teilen, die vor dem Zusammenbau ein Übermaß haben. Dadurch wird eine über den Fugenumfang gleichmäßige Fugenpressung und damit eine Haltekraft zur Übertragung wechselnder und stoßartiger Drehmomente und Längskräfte erzeugt.

Sicherung gegen axiales Verschieben von Naben auf der Welle?

Nur bei formschlüssigen Verbindungen notwendig. Sicherung erfolgt durch:

Stellringe

Kegelstifte

Sicherungsringe

Sprengringe

Sicherungsscheiben

FEDERN

Beschreiben Sie die Eigenschaft von Federn allgemein!

Federn verformen sich bei Belastung elastisch. Die für die Verformung aufgewendete Arbeit wird in der Feder gespeichert und bei Entlastung wieder abgegeben. Die zur Verformung einer Feder erforderliche Kraft wird mit zunehmendem Federweg größer. Die Abhängigkeit der Kraft vom Federweg wird durch Kennlinien dargestellt. Sie dienen zur Beurteilung der Federeigenschaften. Sie können linear, progressiv oder degressiv verlaufen.

Nennen Sie einige Anwendungsgebiete von Federn!

Federn dienen zB zum Auffangen von Stößen und Schwingungen (Federung von Fahrzeugen), zum Aufeinanderpressen von Maschinenteilen (Kupplungsfedern), zur Speicherung von Spannenergie (Stirnmitnehmer) und zur Rückholung von Maschinenteilen (einfachwirkender Pneumatik-Zylinder)

Was sagt die Federkennlinie aus?

Die Abhängigkeit der Kraft vom Federweg wird durch Kennlinien dargestellt. Sie dienen zur Beurteilung der Federeigenschaften. Sie können linear, progressiv oder degressiv verlaufen. Je steiler die Federkennlinie verläuft, desto größere Kräfte sind zur Verformung der Feder erforderlich.

Welches Federverhalten hat eine Feder mit einer linearen Kennlinie?

Federkraft und Federweg sind proportional. Je steiler die Kennlinie verläuft, umso geringer sind bei gleicher Kraft die Federwege, dh. umso härter ist die Feder

(zB. Blattfedern, Tellerfeder)

Welches Federverhalten hat eine Feder mit einer progressiven Kennlinie?

Ansteigend gekrümmte Kennlinien zeigen an, daß die Feder mit steigender Belastung härter wird. Dadurch wird beispielsweise ein Durchschlagen der Feder bei starken Belastungen verhindert und ein schnelles Abklingen von Schwingungen erreicht. (zB. Fahrzeugfedern T geschichtete Blattfedern)

Welches Federverhalten hat eine Feder mit einer degressiven Kennlinie?

Abfallend gekrümmte Kennlinien zeigen an, daß mit steigender Belastung ein weiterer größerer Federweg bei kleinerem Kraftanstieg benötigt wird, wie zum Spiel- und Druckausgleich bei Reglern.

(zB. Gummifedern mit Zugbeanspruchung)

Welche Anwendung haben geschichtete blattfedern und wie sind sie beansprucht?

Blattfedern sind Biegefedern und werden aus einem Federstahlband hergestellt. In Feinwerktechnik dienen sie als Kontakt- und Andrückfedern. Aus Einzelfedern geschichtete Blattfederpakete werden zur Radfederung bei Schienen- und Straßenfahrzeugen eingesetzt. Sie werden auf Druck beansprucht.

Welche Anwendung haben Spiralfedern und wie sind sie beansprucht?

Sie werden aus zylindrisch aufgewickelten Federstahldraht hergestellt und als Zug- und Druckfedern verwendet. Sie besitzen lineare Federkennlinien und eigenen sich besonders für große Federwege. Anwendung finden sie bei Fahrzeugen (zB. Stoßdämpfer) oder als Zugfedern.

Welche Anwendung haben Gummifedern?

Gummifedern werden meist zur Dämpfung von Schwingungen und Stößen, zB. bei Kupplungen, verwendet. das in Metallhülsen oder zwischen Metallplatten einvulkanisierte oder eingeklebte Gummielement kann auf Abscherung oder Druck beansprucht werden.

Nach welchem Prinzip funktionieren Gasfedern? Anwendung?

Pneumatische Federn dienen zB. zur Federung von Kraftfahrzeugen. Sie besitzen als Federungselement Luft oder ein anderes Gas. die abzufedernde Kraft wirkt durch einen beweglichen Kolben auf das in einem Zylinder eingeschlossenen Gas. Pneumatische Federn haben eine progressive Kennlinie und werden häufig mit hydraulischen Dämpfern kombiniert (Stoßdämpfer).

Welche Beanspruchungsarten treten bei Federn auf? Beispiele?

Druckbeanspruchung (Stoßdämpfer)

Zugbeanspruchung (Zugfeder)

Biegebeanspruchung (Blattfeder)

Abscherbeanspruchung (Gummifedern)

WELLEN, ACHSEN

Wodurch unterscheiden sich Achsen und Wellen?

Achsen dienen zum tragen ruhender, umlaufender oder schwingender Maschinenteile. sie übertragen keine Drehmomente und werden vorwiegend auf Biegung beansprucht. Man unterscheidet zwischen feststehenden Achsen und umlaufenden Achsen.

Wellen sind umlaufende Maschinenelemente. Sie übertragen Drehmomente, die durch Zahnräder, Riemenscheiben oder Kupplungen eingeleitet werden. Wellen werden auf Biegung und Verdrehung beansprucht. Man unterscheidet starre Wellen, Gelenkwellen und biegsame Wellen.

LAGER

Welche Arten der Bewegungsreibung gibt es?

Gleitreibung     (tritt zwischen zwei aufeinander gleitenden Werkstücken auf)

Rollreibung      (Widerstand, der bei aufeinander abrollenden Werkstücken zu

überwinden ist)

Wälzreibung     (ist eine Rollreibung, bei der zusätzlich eine Gleitreibung auftritt)

Welche Reibungszustände gibt es?

Festkörperreibung (Es berühren sich die aufeinander gleitenden Flächen und

verformen die Oberflächenerhöhungen T Gefahr des

verschweißens bzw. fressens.)

Mischreibung                 (Sie entsteht bei Beginn der Bewegung oder bei

unzureichender Schmierung. Die Gleitflächen berühren sich

dabei noch an einzelnen Stellen. Die dabei auftretende

Reibung und der Verschleiß sind geringer als bei der

Festkörperreibung. )

Flüssigkeitsreibung (Unter idealen Bedingungen ist soviel Schmierstoff

zwischen den Gleitflächen, daß diese vollständig

voneinander getrennt sind. Reibung entsteht nur noch

durch das gleiten der Schmierstoffmoleküle aufeinander.)

Einteilung der Grundformen der Lager?

a) Nach Bewegungsverhältnisse:

Gleitlager Bei Gleitlagern drehen sich die Wellenzapfen in einer Lagerschale oder Lagerbuchse aufeinander. Durch die vom Wellenzapfen auf das Lager wirkende Normalkraft wird eine Reibungskraft erzeugt, welche die Bewegung hemmen will. um die Reibungskraft und damit das Reibungsmoment klein zu halten, muß zwischen den Gleitteilen ausreichend Schmierstoff vorhanden sein.

Wälzlager Bei Wälzlager erfolgt die Kraftübertragung vom Wellenzapfen auf das Lagergehäuse über Wälzkörper, die zwischen den beiden Laufringen abrollen. die dabei entstehende Wälzreibung ist kleiner als die Reibung in einem Gleitlager. Als Wälzkörper werden Kugeln, Zylinderrollen Kegelrollen, Tonnenrollen und Nadelrollen verwendet. Die Wälzkörper können ein- oder zweireihig angeordnet sein. Der Käfig hält die Wälzkörper in einem gleichmäßigen Abstand voneinander und verhindert bei zerlegbaren lagern das Herausfallen der Wälzkörper

b) Nach Richtung der Lagerkraft:

Radiallager

Axiallager

c) Nach Funktion:

Festlager (zur Aufnahme von Quer- und Längskräften)

Loslager (lassen Längsverschiebung zu)

d) Nach Bauform:

Augenlager

Flanschlager

Stehlager

Gelenk- bzw. Pendellager

Einbaulager

e) Nach Montagemöglichkeit:

ungeteilte Lager

geteilte Lager

Welche Tragvorgänge bei Gleitlagern gibt es?

Wie funktioniert die hydrostatische Schmierung bei Gleitlagern?

Bei Gleitlagern mit hydrostatischer Schmierung wird das Schmieröl mit einer Hochdruckpumpe in die am Umfang des Lagers verteilten Öltaschen gepreßt. Aus diesen Taschen fließt es durch die Lagerspalte ab. Der in den Lagerspalten herrschende Öldruck bewirkt, daß sich sowohl beim Stillstand als auch beim Anlauf Wellenzapfen und die Lagerschale nicht berühren und somit immer Flüssigkeitsreibung vorhanden ist. Deshalb ist bei hydrostatischer Schmierung ein Ruckgleiten ausgeschlossen. (zB Luft als Schmiermittel bei Rundtischlagerungen T sehr geringe Reibung)

Wie funktioniert die hydrodynamische Schmierung bei Gleitlagern?

Bei Gleitlagern mit hydrodynamischer Schmierung wird der Schmierfilm durch die Drehbewegung des Zapfens erzeugt. Beim Anlaufen der Welle sind Zapfen und Lagerschale noch nicht vollständig durch den Schmierfilm getrennt (Mischreibung). Mit zunehmender Drehzahl wird das an der unbelasteten Lagerseite zugeführte Schmieröl vom zapfen in den sich verengenden Schmierspalt gezogen. Der steigende Druck im Schmierspalt bewirkt, daß die Welle angehoben und dadurch die Reibung verkleinert wird. Bei genügend großer Gleitgeschwindigkeit wird der Abstand der Gleitteile so groß, daß der Zapfen auf dem Ölfilm schwimmt (Flüssigkeitsreibung).

Vor und Nachteile von Gleitlagern?

Wann werden Gleitlager bevorzugt?

Für Lagerungen mit hohen Drehzahlen und Belastungen bei hoher Lebensdauer (zB Dauerläufer wie Wasserturbinen, Generatoren, Kreiselpumpen usw.)

Für Lagerungen, die bei kleinen Drehzahlen oder im Stillstand starke Stöße und Erschütterungen aufnehmen müssen (zB. bei Stanzen, Pressen und Hämmern)

Für Lagerungen bei geringen Ansprüchen und wo es auf eine einfache Ausführung und einen niedrigen Preis ankommt (zB. Haushaltsmaschinen, Landmaschinen )

Mehrflächengleitlager, bei hohen axialen Kräften (zB Spurlager von Wasserturbinen mit senkrechter Welle)

für wartungsarme und wartungsfreie Lager (zB Kunstofflager, Sinterlager)

Mehrstoffgleitlager, bei hochbelasteten, schnellaufenden Wellen (zB. Kurbelwellen

Wälzlagerarten ?

a)      Kugellager:

Rillenkugellager

Schrägkugellager

Pendelkugellager

Axial-Rillenkugellager

b)      Rollenlager:

Zylinderrollenlager

Kegelrollenlager

Tonnenlager

Pendelrollenlager

Axial-Zylinderrollenlager

Axial-Pendelrollenlager

Radial-Nadellager

Axial-Nadellager

Welche Lageranordnung ist bei der Lagerung einer Welle mit zwei Rillenkugellager notwendig?

Bei der Lagerung von Wellen wird ein Lager meist als Festlager, das andere als Loslager eingebaut. Beide Lager werden durch radiale Kräfte belastet. das axial nicht bewegliche Festlager nimmt zudem die gesamte Axialkraft auf, während sich das Loslager bei Ausdehnung der Welle in Achsrichtung verschieben kann. Dadurch wird ein Verspannen der Wälzkörper in den Laufringen verhindert.

Welche Art der Lagerberechnung gibt es? Wann kommt welche zur Anwendung?

Welche Arten der Lagerabdichtung gibt es?

Dichtungen sollen die Lager in erster Linie gegen Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit schützen, gleichzeitig aber auch das Austreten des Schmiermittels verhindern. Die Art der Dichtung richtet sich nach den äußeren Betriebsbedingungen, der verlangten Lebensdauer und der Drehzahl des Lagers.

Man unterscheidet:

Schleifende Dichtungen (schließt das Lager spaltlos ab)

Nichtschleifende Dichtungen (es wird die Dichtwirkung enger Spalte ausgenutzt

KUPPLUNGEN

Welche Aufgaben haben Kupplungen ?

Form- und kraftschlüssige Verbindung von Wellen

Unterbrechung oder Übertragung von Drehmomenten

Schalten von Getriebestufen

Schutz vor Überlastung

Dämpfung von Stößen

Ausgleich von Wellenversetzungen

Einteilung ?

Nichtschaltbare Kupplungen : Starre K.

Drehstarre K.

Elastische K.

Schaltbare Kupplungen :                   Formschlüssige K.

Kraftschlüssige K.

K. für Sonderzwecke :                       Sicherheitsk.

Anlaufk.

Freilaufk.

Drehstarre Kupplungen Eigenschaften ?

(Bogenzahnk., Gelenkk.)

Es wird die Drehbewegung drehstarr übertragen und gleichzeitig werden

Wellenversetzungen ausgeglichen.

Bogenzahnk.: große Drehmomente, hohe Drehzahlen, bei kleiner Bauweise

Gelenkk.: größerer Wellenausgleich als Bogenzahnk. Gleichlaufgelenk,

Kugeln übertragen Drehbewegung

Elastische Kupplungen Eigenschaften ?

Ausgleich von radialen und axialen Wellenversetzungen, zusätzliche Nachgiebigkeit in Umfangsrichtung Stöße und Schwingungen werden gedämpft

Elastische Elemente : Gummi, Schrauben- und Blattfedern, Gummibälge

Klauenkupplung, Kreuzscheibenkupplung Wofür ?

Klauenk.: Übertragung von Drehmomenten, mit der Eigenschaft der Unterbrechung,

keine äußere Schließkraft notwendig. Schließen nur möglich im Stillstand

oder bei niedrigen Drehzahlen

Schaltbare Kupplungen Einteilung ? Wofür ?

Einteilung :    

Formschlüssige :         Übertragung von Drehmomenten durch

ineinandergreifende Kupplungselemente, keine äußere Schließkraft

Kraftschlüssige :         Übertragung durch Reibung, Reibungsflächen bei Betrieb durch äußere Schließkraft aneinandergepreßt

Wie wird bei einer Klauenkupplung das Drehmoment übertragen ?

Durch ineinandergreifende Kupplungselemente

Wie wird bei einer Lamellenk. Das Drehmoment übertragen ?

Besitzen Lamellenpaket, dessen Lamellen abwechselnd außen mit dem Kupplungsgehäuse und innen mit der Antriebswelle in Drehrichtung formschlüssig, jedoch axial beweglich, verbunden sind.

Welchen Zweck haben Anlaufk.?

Werden oft zwischen Kraft- und Arbeitsmaschine eingebaut. Ermöglichen Kraftmaschine unbelastet hochzulaufen. Ab bestimmter Drehzahl wird Arbeitsmaschine selbstständig ausgekuppelt.

RIEMEN

Flachriemen ? Welche Art der Kraftübertragung ? Wovon hängt das übertragbare Drehmoment ab ?

Besteht aus Leder, Kunststoff- und Gewebeschichten.

Kraftschlüssige Übertragung durch Reibung zwischen Riemenscheibe und Riemen

Reibungszahl zwischen Riemen und Scheibe, Normalkraft abhängig von Riemenvorspannung

Keilriemen ? Warum kann ein größeres Drehmoment als beim Flachriemen übertragen werden ?

Flachriemen:   Reibung der Innenseite

Keilriemen:     Reibkräfte als Folge der hohen Anpreßkräfte an schrägen Flanken

des Keilriemens.

Zahnriemen ? Wichtigste Eigenschaft ?

Nicht kraftschlüssig, sondern formschlüssig.

Geringe Riemenvorspannung

Schlupflose Übertragung

ZAHNRADER

Aufgaben ?

Übertragung von Drehbewegungen formschlüssig von einer Welle zur anderen.

Veränderungen von :

Drehzahlen

Drehrichtung

Drehmomente

Was ist der Modul eines Zahnrades ?

Wie entsteht eine Evolvente ?

Sie entsteht, wenn z.B.:ein gespannter Faden von einem Zylinder (Grundkreis) abgewickelt wird. Mit zunehmenden Kreisdurchmesser nimmt Krümmung der Evolvente ab.

Unendlich großer Durchmesser Evolvente wird zur Geraden (Zahnrad wird zur Stange) durch Abwälzen eines Werkzeuges mit geraden Zahnflanken hergestellt.

Was müssen Zahnräder welche ineinadergreifen gemeinsam haben ?

gleichen Modul

gleichen Eingriffswinkel

Welche Zahnradarten gibt es ?

Welchen Vorteil hat die Evolventenverzahnung bei der Herstellung ?

Was tritt bei Schrägverzahnung auf ?

sind immer mehrere Zähne gleichzeitig im Eingriff

laufruhiger als geradverzahnte

größere Drehmomente übertragen

Zahnräder müssen entgegengestzt gerichtete Steigungen aufweisen

UNLÖSBARE VERBINDUNGEN

Was versteht man unter Schweißen ?

Vereinigen oder Beschichten von Werkstoffen in flüssigen oder plastischen Zustand

unter Anwendung von Wärme und/oder Kraft, ohne oder mit Zusatzwerkstoff

In welchen Hauptgruppen werden Schweißverfahren eingeteilt ?

Schmelz-Schweißen (ohne Kraft)

Preß-Schweißen (mit Kraft)

Welche Aufgabe hat die Umhüllung der Stabelektrode ?

Umhüllung bildet beim Abschmelzen Gase, die Lichtbogen stabilisieren und den flüssigen Werkstoffübergang und Schmelzbad gegen die umgebende Luft abschirmen.

Abschmelzende Umhüllung schwimmt als Schlacke auf Schweißnaht verhindert eine schnelle Abkühlung der Schweißstelle Verminderung der Schrumpfspannung

Welche Schutzgasschweißverfahren gibt es ?

Wolfram-Schutzgasschweißen (WSG) :

Wolfram-Inertgass. (WIG)

(Wolfram-) Plasmas. (WP)

Metall-Schutzgasschweißen (MSG) :           

Metall-Inertgass. (MIG)

Metall-Aktivgass. (MAG)

Unterscheidung WIG und MAG ?

WIG :             nicht abschmelzende Wolframelektrode

inerte Schutzgase (reaktionsträge)

(Ar,He)

MAG:             mit abschmelzender Elektrode

aktive Schutzgase (reaktionsfähige)

(Ar,O,CO2)

Wie ensteht beim Punktschweißen eine Schweißverbindung ?

Aufeinanderliegende Bleche mit einzelnen Schweißpunkten verbinden.

Durch 2 wassergekühlte Kupferelektroden werden Belche zusammengedrückt.

von Elektrode zur anderen fließt hoher Strom durch hohen Widerstand

zwischen den Belchen entsteht hohe Schweißtemperatur linsenförmiger

Schweißpunkt.

Anwendung von Klebeverbindungen ? Weshalb sind beim Kleben große Fügeflächen notwendig ?

Verbinden von Konstruktionsteilen

Sichern von Schrauben

Dichten von Fügeflächen

Was versteht man unter Löten ? Wie werden Lötverfahren nach der Arbeitstemperatur unterteilt ? Welche Aufgaben hat das Flußmittel ?

stoffschlüssiges Fügen und Beschichtenvon Werkstoffen mit Hilfe eines geschmolzenen Zusatzmetalls, dem Lot.

Verbinden von gleichen oder verschiedenartigen metallischen Werkstoffen

fest, dicht und leitfähig.

Weichlöten :               unter 450°C mit Flußmittel

für dichte und leitfähige Verbindungen

keine hohen Ansprüche an Belastbarkeit, wenn zu

lötende Bauteile wärmeempfindlich sind

Hartlöten : über 450°C mit Flußmittel, unter Schutzgas oder

im Vakuum

Hochtemp.löten: über 900°C unter Schutzgas oder im Vakuum

Flußmittel notwendig zum Lösen von Oxiden und zum Verhindern weiterer Oxidationen. Sonst würden sich erwärmte Metalle mit Sauerstoff verbinden

und eine Oxidschicht bilden.