Berechnung von Maschinenelementen

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1 Berechnung von Maschinenelementen 2008 AGI-Information Management Consultants May be used for personal purporses only or by libraries associated to dandelon.com network. Grundlagen - Formelsammlung - Berechnungsbeispiele Prof. Dr.-Ing. Bozina Perovic Mit 115 Bildern, 134 Tabellen und 62 Literaturstellen expert

2 1. Allgemeine Grundlagen Grundlagen zur Berechnung, Konstruktion und Fertigung Allgemeine konstruktive Grundlagen Normzahlen, Gestaltsabweichungen, Passungen Ermittlung der zulässigen Spannungen Belastungsarten Festigkeiten Zulässige Spannung bei statischer Belastung Zulässige Spannung bei dynamischer Belastung Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel: Werkstück aus Stahl Berechnungsbeispiel: Werkstück aus Gußwerkstoff Berechnungsbeispiel: Werkstück aus Kunststoff Literatur Schraubenverbindungen Schraubendrehmoment, Wirkungsgrad Gewinde Kräfte, Verformungen und Spannungen Bewegungsschrauben und die unter Kraft angezogenen Schrauben Vorgespannte Schrauben, die durch längswirkende Betriebskräfte belastet werden Vorgespannte Schrauben, die durch querwirkende Betriebskräfte belastet werden Ermittlung der Vorspannkraft Vorwahl der Schrauben Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiele Berechnungsbeispiel: Längsbelastete Bewegungsschraube ohne 50 Vorspannung Berechnungsbeispiel: Unter Kraft drehend angezogene Schraube Berechnungsbeispiel: Vorgespannte Schraube, die durch 54 längswirkende statische Betriebskraft belastet wird Berechnungsbeispiel: Vorgespannte Schraube, die durch 57 längswirkende dynamische Betriebskraft belastet wird

3 2.8.5 Berechnungsbeispiel: Vorgespannte Schraube, die durch 60 querwirkende Betriebskraft belastet wird 2.9 Literatur Bolzen- und Stiftverbindungen Bolzenverbindung Einbaufälle Spannungen Stift-Verbindungen Querstift-Verbindung Steckstift-Verbindung Längsstift-Verbindung Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiele Berechnungsbeispiel: Bolzenverbindung Berechnungsbeispiel: Querstift-Verbindung Berechnungsbeispiel: Steckstift-Verbindung Berechnungsbeispiel: Längsstift-Verbindung Literatur Elastische Federn Biegebeanspruchte Federn Tellerfedern Drehfedern Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel: Tellerfedern Berechnungsbeispiel: Drehfedern Drehbeanspruchte Federn Zylindrische Schrauben-Druckfedern mit Kreisquerschnitt Zylindrische Schrauben-Zugfedern mit Kreisquerschnitt Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel: Ruhend beanspruchte zylindrische Schrauben-Druckfedern mit Kreisquerschnitt Berechnungsbeispiel: Schwingend beanspruchte zylindrische Schrauben-Druckfedern mit Kreisquerschnitt Berechnungsbeispiel: Zylindrische Schrauben-Zugfedern mit Kreisquerschnitt, die zuerst durch den Vorspannweg gedehnt werden 107

4 w Inhalt Berechnungsbeispiel: Zylindrische Schrauben-Zugfedern mit Kreisquerschnitt, die nur durch einen Federweg gedehnt werden Literatur Achsen, Wellen und Verbindungselemente Achsen und Wellen Biegemomente und Durchbiegungen bei Achsen und Wellen Biegespannungen der Wellen Biegekritische Drehzahlen der Wellen Verdrehspannungen der Wellen Verdrehkritische Drehzahlen der Wellen Biegespannungen der Achsen, biegekritische Drehzahlen der auf der feststehenden Achse umlaufenden Massen Biege- und Verdrehbeanspruchungen der Wellen Biegekritische Drehzahlen und Knickkräfte bei Kugelrollspindeln Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel: Biegebeanspruchung der Wellen Berechnungsbeispiel: Biege-und Vedrehbeanspruchung der Wellen Berechnungsbeispiel: Biegebeanspruchung der feststehenden Achsen Berechnungsbeispiel: Berechnung von Kugelrollspindeln Verbindungselemente Kegelverbindungen Konusspannelemente Tellerspannscheiben Keilwellenprofile Paßfedern Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel: Kraftschlüssige Verbindung durch Kegelsitz Berechnungsbeispiel'. Kraftschlüssige Verbindung durch Konusspannelemente Berechnungsbeispiel: Kraftschlüssige Verbindung durch Tellerspannscheiben Berechnungsbeispiel: Formschlüssige Verbindung durch KeUwellenprofile Berechnungsbeispiel: Formschlüssige Verbindung durch Paßfedern Literatur Kupplungen Nicht schaltbare Kupplungen 167

5 6.1.1 Starre Kupplungen Ausgleichskupplungen Auslegung und Berechnung der nicht schaltbaren Kupplungen Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel: Alle Massen der Lastseite befinden sich auf der Achse der Kupplung Berechnungsbeispiel: Ein Getriebe verbindet die Massen der Lastseite mit der Kupplungsachse Schaltbare fremdbetätigte Kupplungen Mechanisch, hydraulisch und pneumatisch betätigte Kupplungen Elektromagnetisch betätigte Kupplungen Auslegung und Berechnung der schaltbaren fremdbetätigten Kupplungen Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel Schaltbare momentbetätigte Kupplungen (Sicherheitskupplungen) Schaltbare richtungsbetätigte Kupplungen (Freilaufkupplungen) Literatur Lager Wälzlager Eigenschaften und Anwendungsbereiche der Kugellager und Rollenlager Eigenschaften und Anwendungsbereiche der Nadellager Berechnung von Wälzlagern Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel: Rillenkugellager Berechnungsbeispiel: Kegelrollenlager Berechnungsbeispiel: Spindellager Berechnungsbeispiel: Zylinderrollenlager Berechnungsbeispiel: Axial-Zylinderrollenlager Berechnungsbeispiel: Axial-Rillenkugellager Berechnungsbeispiel: Axial-Schrägkugellager BerechnungsbeispieLNadellager mit Innenring Berechnungsbeispiel: Axial-Nadelkranz Gleitlager Eigenschaften und Anwendungsbereiche der Lager mit einer Gleitfläche Eigenschaften und Anwendungsbereiche der Mehrgleitflächen- Lager Auslegung und Berechnung der Mehrgleitflächen-Lager 228

6 r Inhalt Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel: Mehrgleitflächen-Radiallager Berechnungsbeispiel: Mehrgleitflächen-Axiallager Hydrostatisches Lager Lagereigenschaften und Anwendungsbereiche Berechnung des hydrostatischen Lagers Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel: Hydrostatisches Radiallager, Ölversorgung durch eine gemeinsame Pumpe und Kapillardrosseln Berechnungsbeispiel: Hydrostatisches Radiallager, Ölversorgung durch eine Pumpe je Tasche Berechnungsbeispiel: Hydrostatisches Axiallager, Ölversorgung durch eine gemeinsame Pumpe und Kapillardrosseln Berechnungsbeispiel: Hydrostatisches Axiallager, Ölversorgung durch eine Pumpe je Tasche Literatur Zahnräder Grundlagen Verzahnungsgesetz Zahnflankenform Geradstirnräder Bestimmungsgrößen der außenverzahnten Geradstimräder Bezugsprofil, Nullräder Grenzzähnezahl Profilverschiebung Profilüberdeckung Zahnweiten-Nennmaß Kräfte am Geradstirnradpaar Tragfähigkeitsberechnung Schrägstirnräder Bestinunungsgrößen der außenverzahnten Schrägstirnräder Grenzzahnezahl Profilverschiebung Zahnweiten-Nennmaß Kräfte am Schrägstimradpaar Tragfähigkeitsberechnung Innenverzahnte Stirnräder Formelzeichen und Abkürzungen für Stirnräder Berechnungsformeln für Stirnräder 333

7 8.6 Berechnungsbeispiele für Stirnradgetriebe Berechnungsbeispiel: Geradstimräder außenverzahnt ohne Profilverschiebung Berechnungsbeispiel: Geradstirnräder außenverzahnt mit Profilverschiebung Berechnungsbeispiel: Schrägstirnräder außenverzahnt ohne Profilverschiebung Berechnungsbeispiel: Schrägstirnräder außenverzahnt mit Profilverschiebung Berechnungsbeispiel: Geradstimräder innenverzahnt ohne Profilverschiebung Berechnungsbeispiel: Geradstirnräder innenverzahnt mit Profilverschiebung Berechnungsbeispiel:Schrägstirnräder innenverzahnt ohne Profilverschiebung Berechnungsbeispiel: Schrägstirnräder innenverzahnt mit Profilverschiebung Kegelräder Bestinunungsgrößen der Geradkegelräder Grenzzähnezahl Profilverschiebung Kräfte am Geradkegelradpaar Tragfähigkeitsberechnung Bestimmungsgrößen der Schrägkegelräder Kräfte am Schrägkegelradpaar Spiralkegelräder Formelzeichen und Abkürzungen für Kegelräder Berechnungsformeln für Kegelräder Berechnungsbeispiel: Geradkegelräder Berechnungsbeispiel: Schrägkegelräder Schraubradgetriebe Eingriffsverhältnisse und Kräfte beim Schraubradgetriebe Berechnung und Auslegung des Schraubradgetriebes Berechnungsbeispiel: Schraubradgetriebe Schneckengetriebe Berechnung und Auslegung des Schneckengetriebes Kräfte an der Schnecke und am Schneckenrad Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel: Zylinderschneckengetriebe Literatur 433

8 9. Riemen Flachriemen Grundlagen zur Auslegung und Berechnung Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel Keilriemen Bauarte, Profile und Maße von Keilriemen Berechnung und Auslegung der Keilriemengetriebe Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel: Normalkeilriemen Berechnungsbeispiel: Schmalkeilriemen Berechnungsbeispiel: Poly-V-Keilrippenriemen Zahnriemen Bauarten, Profile und Maße von Zahnriemen Berechnung und Auslegung der HTD-Zahnriemengetriebe Berechnung und Auslegung der Synchroflex-Zahnriemengetriebe Formelzeichen und Abkürzungen Berechnungsformeln Berechnungsbeispiel: HTD-Zahnriemen Berechnungsbeispiel: Synchroflex-Zahnriemen Literatur 493 Sachwortverzeichnis 494