Auf einen Blick. Über den Autor... 7 Einleitung... 19
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- Martha Kruse
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1 Auf einen Blick Über den Autor Einleitung Teil I: Was Maschinenelemente können Kapitel 1: Maschinen und Maschinenelemente Kapitel 2: Aufgabenteilung macht stark: Die funktionale Sichtweise Teil II: Maschinenelemente zum Verbinden Kapitel 3: Arten von Verbindungen ein erster Überblick Kapitel 4: Reibschlüssige Verbindungen Kapitel 5: Formschlüssige Verbindungen Kapitel 6: Stoffschlüssige Verbindungen Kapitel 7: Elastische Verbindungen: Federn Teil III: Maschinenelemente zum Abstützen von Bewegungen Kapitel 8: Arten von Lagern und Führungen ein Überblick Kapitel 9: Gleitlager und Gleitführungen Kapitel 10: Wälzlager und Wälzführungen Kapitel 11: Reibung, Schmierung und Verschleiß Kapitel 12: Noch ganz dicht? Maschinenelemente zum Abdichten Teil IV: Maschinenelemente zum Umwandeln von Bewegungsformen Kapitel 13: Arten von Getrieben im Überblick Kapitel 14: Rädergetriebe Kapitel 15: Zugmittelgetriebe Kapitel 16: Hubgetriebe Kapitel 17: Kupplungen und Bremsen Teil V: Der Top-Ten-Teil Kapitel 18: Zehn interessante Daten zur wirtschaftlichen Bedeutung des Maschinenbaus Lösungen der Übungsaufgaben Stichwortverzeichnis Haberkern710515_ftoc.indd 9 3/9/2018 6:07:27 PM
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3 Inhaltsverzeichnis Über den Autor Über den Fachkorrektor Einleitung Über dieses Buch Konventionen in diesem Buch Was Sie nicht lesen müssen Törichte Annahmen über die Leser Wie dieses Buch aufgebaut ist Teil I Was Maschinenelemente können Teil II Maschinenelemente zum Verbinden Teil III Maschinenelemente zum Abstützen von Bewegungen Teil IV Maschinenelemente zum Umwandeln von Bewegungsformen Teil V Der Top-Ten-Teil Symbole, die in diesem Buch verwendet werden Jetzt geht es los TEIL I WAS MASCHINENELEMENTE KÖNNEN Kapitel 1 Maschinen und Maschinenelemente Die kleinsten Teilchen im Maschinenbau Das ist ja alles so schön gleich hier Kapitel 2 Aufgabenteilung macht stark: Die funktionale Sichtweise.. 31 Der Funktionsbegriff Die klassischen Maschinenelemente Die Gestaltung technischer Systeme mithilfe von Funktionen Betrachtungsebene Betrachtungsebene / / X. Betrachtungsebene Eine funktionsorientierte Ordnungsstruktur der Maschinenelemente Haberkern710515_ftoc.indd 11 3/9/2018 6:07:27 PM
4 12 Inhaltsverzeichnis TEIL II MASCHINENELEMENTE ZUM VERBINDEN Kapitel 3 Arten von Verbindungen ein erster Überblick Warum die Einheiten von Maschinen oft nicht aus einem Teil bestehen Alles verbindet, aber wie? Verbindungsarten Starr oder nur als starr getarnt? Klassifizierung von Verbindungen Kapitel 4 Reibschlüssige Verbindungen Schraubenverbindungen Der Einfluss des Steigungswinkels Der Einfluss des Flankenwinkels Gewindeprofile Grundgleichungen eines Schraubengewindes Hält die das aus? Belastung und Beanspruchung von Schraubenverbindungen Fazit zur Berechnung von Schraubenverbindungen Festigkeitsklassen für Befestigungsschrauben Grobdimensionierung von Schraubenverbindungen Pressverbindungen Funktionsprinzip einer Pressverbindung Montage einer Pressverbindung Arten von Pressverbindungen Dimensionierung einer Pressverbindung Stärken und Schwächen von Pressverbindungen Kapitel 5 Formschlüssige Verbindungen Stiftverbindungen Formen von Stiften Ausführungen von Stiftverbindungen Berechnung von Stiftverbindungen Nut-Feder-Verbindungen Allgemeine Nut-Feder-Verbindung mit Nutenstein Nut-Feder-Verbindungen zwischen Welle und Nabe Berechnung von Nut-Feder-Verbindungen Profilverbindungen Nietverbindungen Anwendungsbereiche für Nietverbindungen Kalt- und Warmnieten Kapitel 6 Stoffschlüssige Verbindungen Schweißverbindungen Haberkern710515_ftoc.indd 12 3/9/2018 6:07:27 PM
5 Inhaltsverzeichnis 13 Einteilung der Schweißverfahren Schmelzschweißverfahren für Metalle Pressschweißverfahren für Metalle Pressschweißverfahren für Kunststoffe Schweißnahtformen Festigkeitsberechnung von Schweißverbindungen Lötverbindungen Lote Flussmittel Klebeverbindungen Kapitel 7 Elastische Verbindungen: Federn Federkennlinie Federarbeit Zusammengesetzte Systeme aus mehreren Federn Fall a: Parallelschaltung von Federn Fall b: Reihenschaltung von Federn Fall c: Mischschaltung von Federn Schwingungsverhalten Bauarten von Federn Metallfedern für geradlinige Bewegungen Nichtmetallfedern für geradlinige Bewegungen Metallfedern für Drehbewegungen Nichtmetallfedern für Drehbewegungen TEIL III MASCHINENELEMENTE ZUM ABSTÜTZEN VON BEWEGUNGEN Kapitel 8 Arten von Lagern und Führungen ein Überblick Gelagert oder geführt Unterscheidung nach der Bewegungsform Anforderungen an Lager und Führungen in Maschinen Einteilung von Lagern und Führungen nach der Kontaktart Kapitel 9 Gleitlager und Gleitführungen Hydrodynamische Lager und Führungen Das Funktionsprinzip Hydrodynamik Das Stribeck-Diagramm Der rotierende hydrodynamische Kontakt: Lager Der lineare hydrodynamische Kontakt: Führung Anwendungsbeispiele Hydrodynamik Werkstoffe für hydrodynamische Gleitkontakte Tragfähigkeitsberechnung von hydrodynamischen Gleitkontakten Hydrostatische Lager und Führungen Das Funktionsprinzip Hydrostatik Haberkern710515_ftoc.indd 13 3/9/2018 6:07:27 PM
6 14 Inhaltsverzeichnis Druckverlauf an einer Hydrostatik-Tasche Druckversorgung bei mehreren Hydrostatik-Taschen Anwendungsbeispiele für hydrostatische Kontakte Aerostatische Lager und Führungen Das Funktionsprinzip Aerostatik Vergleich aerodynamischer/aerostatischer Kontakt Bereitstellung der Druckluft Gestaltung aerostatischer Lager und Führungen Anwendungen der Aerostatik Feststoffgeschmierte Lager und Führungen Elektromagnetische Lager und Führungen Das Funktionsprinzip der elektromagnetischen Abstützung Magnetkräfte Abstandsregelung Adaptierbare Steifigkeit und Dämpfung Anwendungsbeispiele für elektromagnetische Lager und Führungen Kapitel 10 Wälzlager und Wälzführungen Mögliche Bewegungsformen zwischen zwei Körpern Gleiten Rollen Wälzen Bohren Die geometrischen Formen von Wälzkörpern Herstellkosten verschiedener Wälzkörper-Geometrien Das Berechnungsmodell Hertz scher Kontakt Die Schmiegung Bauarten von Wälzlagern Viel hilft viel: Anordnung von mehreren Wälzlagern Fest-Los-Lagerung Schwimmende Lagerung Angestellte Lagerung Bauarten von Wälzführungen Ohne interne Vorspannung Mit interner Vorspannung Ohne Wälzkörperrückführung Mit Wälzkörperrückführung Profilschienen-Wälzführungen Die Lebensdauer von Wälzkontakten berechnen Die Lebensdauergleichung für Wälzlager Berücksichtigung veränderlicher Drehzahlen und Belastungen Die modifizierte Lebensdauergleichung für Wälzlager Die Lebensdauergleichung für Wälzführungen Zulässige Belastung von Wälzlagern im Stillstand Nur nicht nachgeben: Die Steifigkeit von Wälzkontakten Haberkern710515_ftoc.indd 14 3/9/2018 6:07:28 PM
7 Inhaltsverzeichnis 15 Werkstoffe für Wälzlager und Wälzführungen Stahl Keramik Kapitel 11 Reibung, Schmierung und Verschleiß Das läuft ja wie geschmiert: Schmierstoffe Schmieröle Schmierfette Festschmierstoffe Das Funktionsprinzip von Festschmierstoffen Zäh und schleimig: Die Viskosität Viskosimeter Viskositätsänderung mit der Temperatur Unbeliebt, aber unvermeidbar: Der Verschleiß Die Verschleißmechanismen Maßnahmen zur Verschleißreduktion Verschleißerkennung aus der Bauteiloberfläche Kapitel 12 Noch ganz dicht? Maschinenelemente zum Abdichten Was Dichtungen können Hermetisch dicht oder technisch dicht Arten von Dichtungen Statische berührende Dichtungen Statische berührungslose Dichtungen Dynamische berührende Dichtungen Dynamische berührungslose Dichtungen TEIL IV MASCHINENELEMENTE ZUM UMWANDELN VON BEWEGUNGSFORMEN Kapitel 13 Arten von Getrieben im Überblick Wo Getriebe gebraucht werden Klassifizierung von Getrieben Kapitel 14 Rädergetriebe Zahnradgetriebe: Formschlüssige Räder Bauformen von Zahnrädern Richtung der Verzahnung Profilform der Zähne Kenngrößen von Stirnradgetrieben mit parallelen Achsen Haberkern710515_ftoc.indd 15 3/9/2018 6:07:28 PM
8 16 Inhaltsverzeichnis Reibradgetriebe Reibradgetriebe mit konstanter Übersetzung Reibradgetriebe mit stufenlos veränderlicher Übersetzung Kapitel 15 Zugmittelgetriebe Auswahl des Zugmittels Formschlüssige Zugmittelgetriebe Kettengetriebe Zahnriemengetriebe Reibschlüssige Zugmittelgetriebe Flachriemengetriebe Keilriemengetriebe Kapitel 16 Hubgetriebe Spindel-Hubgetriebe Gleitgewindetrieb Kugelgewindetrieb Hydrostatischer Gewindetrieb Zahnstangen-Hubgetriebe Zugmittel-Hubgetriebe Schubketten-Hubgetriebe Kapitel 17 Kupplungen und Bremsen Einteilung von Kupplungen Nichtschaltbare starre Kupplungen Nichtschaltbare nachgiebige Kupplungen Schaltbare fremdbetätigte Kupplungen Schaltbare momentbetätigte Kupplungen Schaltbare drehzahlbetätigte Kupplungen Schaltbare richtungsbetätigte Kupplungen Bremsen TEIL V DER TOP-TEN-TEIL Kapitel 18 Zehn interessante Daten zur wirtschaftlichen Bedeutung des Maschinenbaus Die größten Industriezweige Bilanz des deutschen Maschinenaußenhandels Deutsche Maschinenexporte nach Regionen Deutsche Maschinenexporte nach einzelnen Abnehmerländern Deutsche Maschinenimporte nach Regionen Deutsche Maschinenimporte nach einzelnen Lieferländern Haberkern710515_ftoc.indd 16 3/9/2018 6:07:28 PM
9 Inhaltsverzeichnis 17 Deutscher Maschinenaußenhandel nach Fachzweigen Welthandelsanteile Maschinenexporteure nach Maschinengruppen Weltproduktion von Werkzeugmaschinen Lösungen der Übungsaufgaben Stichwortverzeichnis Haberkern710515_ftoc.indd 17 3/9/2018 6:07:28 PM
10 Haberkern710515_ftoc.indd 18 3/9/2018 6:07:28 PM
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Musterlösung Fragenteil SoSe 6 ) ennen Sie jeweils Beispiele für Form und Stoffschlüssige Verbindungen Formschluss: Bolzen und Stifte, ietverbindungen, Passfeder, Stoffschluss: Schweißverbindungen, Lötverbindungen
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MUT HAW Hamburg Fakultät Technik und Informatik Department Maschinenbau und Produktion Labor für Maschinenelemente und Tribologie W 16 Prof. Dr.-Ing. Frank Helmut Schäfer Dipl.-Ing. Niels Eiben (Autor)
Einführung in die Maschinenelemente
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G Grundlagen 15. N Nichtlösbare Verbindungen 91. L Lösbare Verbindungen Drehbewegungselemente 334. Z Zahnräder 557.
G Grundlagen 15 1 Konstruktionstechnik 15 2 Maße, Toleranzen und Passungen 69 3 Gestaltabweichungen der Oberflächen 83 N Nichtlösbare Verbindungen 91 4 Schmelzschweißverbindungen 91 5 Pressschweißverbindungen
Werkzeugmaschinen- Fertigungssysteme 2
Manfred Weck Werkzeugmaschinen- Fertigungssysteme 2 Konstruktion und Berechnung 7., korrigierte Auflage Mit 520 Abbildungen Springer Inhaltsverzeichnis Formelzeichen und Abkürzungen XXI 1 Einführung 1
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Tribologie. Einführung und Grundlagen
Tribologie Einführung und Grundlagen Langenthal, 21. Januar 2013 Tribologie Transport 7m hohe Alabasterstatue eines Pharaos um 2000 v. Ch. BUCHER AG LANGENTHAL MOTOREX-Schmiertechnik 20.12.2013 / Arnold
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Eigenschaften Zahnradmasse Begriffe, Grössen Übersetzungen Zahnflankenform Unterschneidung und Profilverschiebung Zahnräder und Getriebe Lage der Wellenachse Lage der Zähne Schraubenrad Zahnradarten Kegelrad
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Decker Maschinenelemente Funktion, Gestaltung und Berechnung Bearbeitet von Karlheinz Kabus, Frank Rieg, Frank Weidermann, Gerhard Engelken und Reinhard Hackenschmidt 18., aktualisierte Auflage Mit 871
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7.5 Zahnräder aus Kunststoff
Einlaufen erforderlich, um gutes Tragbild zu erhalten; die dafür notwendigen, einlauffähigen Werkstoffe (Bronzen) sind teuer und haben niedrigere Festigkeiten als Stähle. Einsatz: Als Leistungsgetriebe,
Die nachfolgend aufgeführten Firmen haben uns Fotos und Illustrationen zur Verfügung gestellt und durch fachliche Auskünfte unterstützt:
Vorwort 1 Die Erzeugnisse der Schweizer Maschinen-, Elektro- und Metallindustrie (MEM) zählen auf den Weltmärkten zu den Top-Produkten. Sie nehmen in den Exportranglisten zahlreicher Produktegruppen Spitzenpositionen
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Maschinenelemente Auslegung
(4 SWS im 3. Studienplansemester) Stoffplan (Seit WS 2006/07, Reihenfolge kann variieren) 1 Festigkeitsnachweis (statisch und dynamisch) Zeitlicher Verlauf von Belastungen / Beanspruchungen Bemessung gegen
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