Maschinenelemente HANSER. Decker. Funktion, Gestaltung und Berechnung. Bearbeitet von Karlheinz Kabus. 15., neu bearbeitete und erweiterte Auflage

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1 Decker 2008 AGI-Information Management Consultants May be used for personal purporses only or by libraries associated to dandelon.com network. Maschinenelemente Funktion, Gestaltung und Berechnung Bearbeitet von Karlheinz Kabus 15., neu bearbeitete und erweiterte Auflage Mit 791 Bildern, 175 Berechnungsbeispielen und einem Tabellenband mit 325 Tabellen und Diagrammen spwie Berechnungssoftware auf CD-ROM, erstellt von Bettina Baumgart, Bernd Kretschmer und Dr. Peter Möhler HANSER

2 Inhaltsverzeichnis Grundlagen 1 Konstruktionstechnik Normen und Richtlinien Methodisches Konstruieren Datenverarbeitung in der Konstruktion Festigkeitsberechnung 24 2 Maße, Toleranzen und Passungen Normzahlen und Normmaße Maße, Abmaße und Toleranzen ' ISO-Toleranzsystem Passungsarten und Passungssysteme Passungsauswahl 47 3 Gestaltabweichungen der Oberflächen Form- und Lagetoleranzen Rauheit der Oberflächen 52 1 Nichtlösbare Verbindungen 4 Schmelzschweißverbindungen Verfahren Werkstoffe, Schweißzusätze, Schweißpositionen Nahtarten und -formen, Gütesicherung Gestaltung Berechnung der Spannungen in Schweißnähten Schweißverbindungen im Maschinen- und Gerätebau Schweißverbindungen im Stahlbau und Kranbau Schweißverbindungen im Stahlbau mit Hohlprofilen Schweißverbindungen im Druckbehälter- und Kesselbau Pressschweißverbindungen Verfahren, Werkstoffe Punktschweißverbindungen Buckelschweißverbindungen Abbrenn-Stumpfschweißverbindungen Schweißen von Kunststoffen Lötverbindungen Verfahren, Lote Gestaltung von Lötverbindungen Berechnung von Lötverbindungen Klebverbindungen Klebstoffe, Verfahren Gestaltung und Festigkeit der Klebverbindungen Berechnung von Klebverbindungen...': Nietverbindungen Nietformen, Werkstoffe, Herstellung der Verbindungen Berechnung von Nietverbindungen Nietverbindungen im Maschinen- und Gerätebau Nietverbindungen im Stahlbau und Kranbau Nietverbindungen im Leichtmetallbau 165

3 Inhaltsverzeichnis 9 Pressverbände Fügevorgang und^gestaltung Grundlagen der Berechnung zylindrischer Pressverbände Berechnung bei rein elastischer Beanspruchung Berechnung bei elastisch-plastischer Beanspruchung Einpresskraft und Fügetemperäturen 188 Lösbare Verbindungen 10 Befestigungsschrauben Gewinde Werkstoffe Korrosionsschutz Ausführung von Schrauben und Muttern Herstellung der Schrauben und Muttern Unterlegscheiben, Sicherungen Verbindungsarten, Berechnungsgrundlagen Kraftfluss, Kerbwirkungen, Gestaltung Anziehverfahren Schraubenanziehmoment, Schraubenbeanspruchung beim Anziehen, Anziehfaktor Nachgiebigkeit von Schraube und Bauteilen Bleibende Verformung durch Setzen Wirkungen in vorgespannten Schraubenverbindungen durch eine Betriebslängskraft Haltbarkeit der Schraubenverbindungen Systematische Berechnung längsbeanspruchter Schraubenverbindungen Überschlagsberechnung Gestaltung und Berechnung querbeanspruchter Schraubenverbindungen Schraubenverbindungen im Stahlbau Bewegungsschrauben Bauformen Gewinde, Werkstoffe Kräfte, Reibung, Wirkungsgrad, Selbsthemmung Berechnung der Haltbarkeit und der Stabilität Kugelgewindetrieb Welle-Nabe-Verbindungen Längskeilverbindungen Passfederverbindungen Keilwellenverbindungen Zahnwellenverbindungen Polygonwellenverbindungen Kegelverbindungen Spannelementverbindungen Klemmverbindungen Stirnzahnverbindungen Stift- und Bolzenverbindungen Stifte Bolzen Festigkeitsberechnung Federn Kennlinien, Federarbeit Schwingverhalten Zusammenwirken mehrerer Federn Werkstoffe, Halbzeuge V Zylindrische Schraubenfedern aus runden Drähten oder Stäben Tellerfedern als Druckfeder ' Gewundene Schenkelfedern als Drehfedern Stabfedern als Drehfedern Spiralfedern als Drehfedern 310

4 10 Inhaltsverzeichnis Blattfedern als Biegefedern Weitere Metallfedern Gummifedern 321 Drehbewegungselemente 15 Achsen und Wellen Werkstoffe, Gestaltung Biegemomente, Längskräfte und Torsionsmomente Überschlagsberechnung auf Torsion und auf Biegung Achsen und Wellen gleicher Biegebeanspruchung Berechnung auf Gestaltfestigkeit (Dauerhaltbarkeit) Durchbiegung Verdrehwinkel Kritische Drehzahlen Reibung und Schmierstoffe Reibung Schmierstoffe (Übersicht) Schmieröle Schmierfette Festschmierstoffe Gleitlager Hydrostatisch und hydrodynamisch geschmierte Gleitlager, Mehrflächenlager, Grenzschichtschmierung Schmierstoffzufuhr, Schmiersysteme Abweichungen von der Lagergeometrie Gleitwerkstoffe Wärmewirkungen, Kühlung Gestaltung der Radiallager Berechnung der Radiallager Kunststoff-Gleitlager Verbundlager mit Kunststoff-Laufschicht Radiallager überwiegend mit Festschmierstoffen Gestaltung der Axiallager Berechnung der-axiallager Wälzlager Aufbau, Kennzeichen Belastungsmöglichkeiten,_Einbaurichtlinien Besondere Ausführungen von Wäzlagern Tragfähigkeit und Lebensduer Belastung von Kegelrollen- und Schrägkugellagern Besondere Belastungsfälle Grenzdrehzahl Schmierung der Wälzlager Lager- und Wellendichtungen Schleifende Dichtungen Berührungsfreie Dichtungen Wellenkupplungen und -bremsen Systematische Einteilung der Wellenkupplungen Starre Kupplungen Formschlüssig nachgiebige, jedoch drehsteife Wellenkupplungen als Ausgleichskupplungen Formschlüssig nachgiebige, drehelastische Wellenkupplungen Schlupfkupplungen als kraftschlüssig drehnachgiebige Kupplungen Formschlüssige Schaltkupplungen Reibkupplungen als kraftschlüssige Schaltkupplungen Fliehkraftkupplungen als drehzahlbestätigte Kupplungen 474

5 Inhaltsverzeichnis Momentbetätigte Kupplungen als Sicherheitskupplungen Richtungsbetätigte Kupplungen als Freilaufkupplungen Bremsen 479 Zahnräder (' 21 Grundlagen für Zahnräder und Getriebe Rad- und Getriebearten Verzahnungsgesetz Zykloidenverzahnung Evolventenverzahnung Abmessungen und Geometrie der Stirn- und Kegelräder Null- Außenverzahnung..' Planverzahnung, Bezugsprofil Null-Innenverzahnung Null-Schrägverzahnung Profilverschiebung Geometrische Grenzen Profilüberdeckung Geradverzahnte Kegelräder Schräg- und bogenverzahnte Kegelräder Gestaltung und Tragfähigkeit der Stirn- und Kegelräder Zahnkräfte an Stirnrädern Zahnkräfte an Kegelrädern Reibung, Wirkungsgrad, Übersetzungen Gestaltung der Räder aus Stahl und aus Gusseisen Gestaltung der Räder aus Kunststoffen Verzahnpasssysteme, Verzahnungsqualität Schmierung, Schmierstoffe Begriffe der Tragfähigkeit Allgemeine Einflussfaktoren Zahnfußtragfähigkeit der Stirnräder Grübchentragfähigkeit der Stirnräder Zahnfußtragfähigkeit der Kegelräder Grübchentragfähigkeit der Kegelräder Berechnung der Räder aus thermoplastischen Kunstoffen auf Tragfähigkeit und Verformung Laufgeräusche, Ausführung von Getrieben Zahnradpaare mit sich kreuzenden Achsen Eingriffsverhältnisse von Schraub-Stirnradpaaren Zahnkräfte und Wirkungsgrad an Schraub-Stirnradpaaren Tragfähigkeit von Schraub-Stirnradpaaren, Schmierung Hyperboloid- und Hypoid-Schraubradpaare Geometrie der Schneckenradsätze Zahnradkräfte und Wirkungsgrad an Schneckenradsätzen Gestaltung der Schnecken und Schneckenräder Schmierung und Verzahnungsqualität von Schneckenradsätzen Tragfähigkeit von Schneckenradsätzen Ausführung von Schneckenradgetrieben 583 Hülltriebe 25 Kettentriebe Anordnung von Kettentrieben : Kettenarten, Endverbindung Kettenräder Spann-und Führungseinrichtungen Auswahl von Rollenketten und deren Berechnung Schmierung der Kettentriebe 599

6 12 Inhaltsverzeichnis 26 Flachriementriebe Theoretische Grundlage für Riementriebe Vorspannmöglichkeiten, Triebarten Riemenwerkstoffe, Endverbindung Riemenscheiben Geometrie der Flachriementriebe Übersetzung, Riemengeschwindigkeit, Biegefrequenz Berechnung der Antriebe mit Leder- und Geweberiemen Berechnung von Antrieben mit Mehrschichtriemen Spannrollentrieb Keilriementriebe Wirkungsweise, Ausführung genormter Keilriemen Keilriemenscheiben Berechnung der Antriebe mit Keilriemen und Keilrippenriemen Weitere Ausführungen von Keilriemen und Keilriementrieben Synchron- oder Zahnriementriebe Ausführung der Synchron- oder Zahnriemen und -Scheiben Übersetzung und Geometrie der Synchronriementriebe Berechnung von Antrieben mit Synchron- oder Zahnriemen 641 Führungselemente für Flüssigkeiten und Gase 29 Rohrleitungen Grundlagen Rohrarten Rohrformstücke Rohrverbindungen Dehnungsausgleicher Rohrhalterungen Darstellung von Rohrleitungen Berechnung von Rohrleitungen Armaturen Allgemeines Ventile Schieber Hähne Klappen Armaturenantriebe 677 Literaturhinweise 679 Verzeichnis der zitierten und ausszugsweise wiedergegebenen Normen, Richtlinien und Merkblätter 687 Sachwortverzeichnis 695