Zwischenwelle Markus Wolf

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Annika Boer
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1 Zwischenwelle Markus Wolf Mat.: KC 3 Prof. Ing. P. Fröhlich WS 2003 / 04 Fachhochschule Wiesbaden FB: Maschinenbau

2 Inhaltsverzeichnis 1) Aufgabenstellung ) Anforderungsliste ) Kräfte und Momente ) Bestimmung des Torsionsmoments ) Bestimmung der Kettenkräften ) Ersatzbild und Verläufe der x z Ebene ) Ersatzbild und Verläufe der x y Ebene ) Bestimmung der Lagerkräfte ) Bestimmen der Restlichen Schnittkräfte ) Berechnung der resultierende Momente ) Lager ) Festlager ) Berechnung des Wellendurchmessers ) Ermittlung der Hilfswerte des Lagers ) Festigkeitsnachweis des Lagers ) Loslager ) Berechnung des Wellendurchmessers ) Ermittlung der Hilfswerte des Lagers ) Festigkeitsnachweis des Lagers ) Festigkeitsnachweis Welle ) Querschnittswerte ) Normalspannungen ) Vergleichsspannungen ) Berechnung für Stelle ) Ermittlung der Grenzspannung ) Auswertung ) Berechnung für Stelle ) Ermittlung der Grenzspannung ) Auswertung ) Welle- Narben- Verbindung ) Verbindung an Kettenrad ) Ermittlung der Erforderlichen Flächenpressung ) Ermittlung der zulässigen Spannung ) Ermittlung des erforderlichen Übermaß ) Ermittlung des zulässigen Übermaß ) Bestimmen der Passung und Auswertung ) Ermittlung der Presskraft ) Verbindung an Kettenrad ) Ermittlung der Erforderlichen Flächenpressung ) Ermittlung der zulässigen Spannung ) Ermittlung des erforderlichen Übermaß ) Ermittlung des zulässigen Übermaß ) Bestimmen der Passung und Auswertung ) Ermittlung der Presskraft ) Sonstiges ) Schmiernippel (Pos. 17) ) Kettenrad 1 (Pos. 4) ) Kettenrad 2 (Pos. 5) ) Wellendichtring (Pos. 15) ) Wellendichtring (Pos. 16) ) Literatur... 35

3 1) Aufgabenstellung 3

4 2) Anforderungsliste Pos. F / W Beschreibung 1 F Scheibenabstand 350 mm 2 F Teilkreisdurmesser Kettenrad 1 = 193,59 mm 3 F Teilkreisdurmesser Kettenrad 2 = 63,83 mm 4 F Nennleistung 15 kw bei 3000 U/min 5 F Lebensdauer h 6 F F ax = 500 N 7 F Geeignet für Rollenketten nach DIN B 8 F Fettschmirung ( 1 Variante mit Nachschmiermöglichkeit) 9 F Wartungsfrei 10 F Betriebstemperatu von -20 bis 100 C 11 F Ketten leicht auswechselbar 12 F Eine Baueinheit, befestigbar 13 F Lw F Normaler Korrosionschutz 15 F wöchentliche Vorlage 16 F 1 Version Fest - Loslager Anordnung 17 F 1Version Angestelltelagerung 18 F Vortestat F Abgabe

5 3) Kräfte und Momente 3.1) Bestimmung des Torsionsmoments 3.2) Bestimmung der Kettenkräften 5

6 3.3) Ersatzbild und Verläufe der x z Ebene Die Schnitte sind an den Stellen, an den die Welle sich im Durchmesser verändert. 6

7 3.4) Ersatzbild und Verläufe der x y Ebene Die Schnitte sind an den Stellen, an den die Welle sich im Durchmesser verändert. 7

8 3.5) Bestimmung der Lagerkräfte 8

9 3.6) Bestimmen der Restlichen Schnittkräfte Alle Formeln die im folgenden Kapitel vorhanden sind, entstanden aus den Bedingungen ΣF x = 0; ΣM = 0; ΣF y = 0 Schnittpositionen 1 bis 5 in Kap. 3.3 und 3.4 bestimmt. 9

10 10

11 11

12 3.7) Berechnung der resultierende Momente 12

13 4) Lager 4.1) Festlager 4.1.1) Berechnung des Wellendurchmessers M b aus Kap. 3.7 M b2 T max auf Kap. 3.1 gewählter Normdurchmesser ist 25 mm 13

14 4.1.2) Ermittlung der Hilfswerte des Lagers 14

15 4.1.3) Festigkeitsnachweis des Lagers Das gewählte Lager 6305 erfüllt die Anforderungen und ist sogar etwas überdimensioniert. Dies kommt daher, das die Lagerkraft von dem nächst kleineren nicht aufgenommen werden können. 15

16 4.2) Loslager 4.2.1) Berechnung des Wellendurchmessers 4.2.2) Ermittlung der Hilfswerte des Lagers 16

17 4.2.3) Festigkeitsnachweis des Lagers Das gewählte Lager 6406 erfüllt die Anforderungen und ist sogar etwas überdimensioniert. Dies kommt daher, das die Lagerkraft von dem nächst kleineren nicht aufgenommen werden können. 17

18 5) Festigkeitsnachweis Welle 5.1) Querschnittswerte 5.2) Normalspannungen 18

19 5.3) Vergleichsspannungen 19

20 5.4) Berechnung für Stelle ) Ermittlung der Grenzspannung 20

21 5.4.2) Auswertung 21

22 5.4) Berechnung für Stelle ) Ermittlung der Grenzspannung 22

23 5.5.2) Auswertung 23

24 6) Welle- Narben- Verbindung 6.1) Verbindung an Kettenrad ) Ermittlung der Erforderlichen Flächenpressung 6.1.2) Ermittlung der zulässigen Spannung 24

25 6.1.3) Ermittlung des erforderlichen Übermaß 25

26 6.1.4) Ermittlung des zulässigen Übermaß 6.1.5) Bestimmen der Passung und Auswertung 6.1.6) Ermittlung der Presskraft 26

27 6.2) Verbindung an Kettenrad ) Ermittlung der Erforderlichen Flächenpressung 6.1.2) Ermittlung der zulässigen Spannung 27

28 6.1.3) Ermittlung des erforderlichen Übermaß 28

29 6.1.4) Ermittlung des zulässigen Übermaß 6.1.5) Bestimmen der Passung und Auswertung 6.1.6) Ermittlung der Presskraft 29

7) Sonstiges 7.1) Schmiernippel (Pos. 17) Best. Nr. Gewinde Modell s mm b mm d1 mm h mm h1 mm Norm Preis % Preis 03.100/M G1/8 VSM 19335/21 A2 17 6 16 11 2 03.101/M G1/4 Messing 2,20 1,85 3.

30 7) Sonstiges 7.1) Schmiernippel (Pos. 17) Best. Nr. Gewinde Modell s mm b mm d1 mm h mm h1 mm Norm Preis % Preis /M G1/8 VSM 19335/21 A /M G1/4 Messing 2,20 1, M6 A ,4 110, M8 A ,4 110, M8x1 A ,2 99, M10 A ,4 110, M10x0.75 A DIN ,7 142, M10x1 A VSM 19335/21 1,2 99, M12 A ,4 110, G1/8 A Stahl 1,2 99, G1/4 A verzinkt 1,2 99, M16x1.5 A ,4 110, /8" NPT A ,4 110, /4" NPT A ,4 110, G3/8 A ,4 110, G1/ G1/4 A Stahl verzinkt 6 - Auszug des Lieferprogramms der Firma Hausammann Zürich 30

31 7.2) Kettenrad 1 (Pos. 4) 31

32 7.3) Kettenrad 2 (Pos. 5) 32

33 7.4) Wellendichtring (Pos. 15) 33

34 7.5) Wellendichtring (Pos. 16) 34

35 8) Literatur (1) P. Fröhlich Konstruktions- CAD 3 Skript August 2003 Fachhochschule Wiesbaden (2) Tabellenbuch Metall 40. überarbeitete Auflage Europa Verlag Haan-Gruiten 1997 (3) Wilhem Matek Roloff / Matek Maschinenelemente 14. Auflage Vieweg Wiesbaden 2000 (4) H. Holland Konstruktions- CAD 2 Skript SS 2002 Fachhochschule Wiesbaden (5) Wälzlagerkatalog Ausgabe 1999 Firma FAG Schweinfurt 1999 (6) M. Wolf Projektarbeit 2001 Entwicklung eines Vorschaltgetriebes März 2001 Friedrich- Ebert- Schule Wiesbaden (7) Standard Katalog Dichtungs- und Schwingungstechnik 5. Auflage Firma Freudenberg Weinheim 35

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