Maschinenbau tür Elektrotechniker

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1 Maschinenbau tür Elektrotechniker Von Prof. Dipl.-Ing. Dr. Hans G. Steger, Linz Mit 313 Bildern und Tabellen, 101 Beispielen und Versuchen sowie 123 Aufgaben MARKO KOHLER Riedweg TORNESCH Tel.: B. G. Teubner Stuttgart Hölder- Pichler-Tempsky Wien

2 CI P-Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek Steger. Hans G.: Maschinenbau für Elektrotechniker / von Hans G. Steger. - Stuttgart : Teubner ; Wien: Hölder- Pichler-Tempsky. Teil 2 (1991) ISBN ISBN (ebook) DOI / Mit Bescheid des Bundesministeriums für Unterricht und Kunst vom 25. Oktober GZ /1 1/9/90. als für den Unterrichtsgebrauch an Höheren technischen und gewerblichen Lehranstalten. Fachrichtungen Elektrotechnik. für den II.Jahrgang im Unterrichtsgegenstand Grundlagen des Maschinenbaus mit Konstruktionsübungen geeignet erklärt. Schulbuch-Nr.2772 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fällen bedarf deshalb der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages. B. G. Teubner Stuttgart 1991 Gesamtherstellung: Passavia Druckerei GmbH Passau Umschlaggestaltung: Peter Pfitz. Stuttgart

3 Vorwort In den ersten Semestern haben sich die Schüler mit dem Technischen Zeichnen und den Grundregeln des Konstruierens beschäftigt. Dieses Buch ermöglicht es ihnen, das zu Konstruierende auch zu berechnen. Dazu behandelt es die Mechanik in ihrem Grundaufbau, also die Statik, Reibung, Leistung usw., verbunden mit Elementen wie Schrauben, Federn und Lagern. Band 3 wird die Kinetik, Festigkeitslehre und Hydromechanik bringen. Meinen Dank für die Überlassung von Textteilen und Bildern aus den Büchern "Technische Mechanik" Teil 1 bis 3 spreche ich hiermit meinen Kollegen DI E. Glauninger und DI J. Sieg hart aus. Besondere Hilfe hatte ich bei der Durcharbeitung des Textes und der Aufgaben von meinem Schüler J. Schnabler, wofür ich ihm herzlich danke. Den Kollegen und Schülern bin ich dankbar für Hinweise auf Fehler und Kritik zur Weiterentwicklung des Buches. Linz, Herbst 1990 Hans G. Steger

4 Bildquellenverzeichnis Decker, Maschinenelemente (Hanser, München): Bild 6.26 Klein, Einführung in die DIN-Normen (B. G. Teubner, Stuttgart): Bild 6.29 Köhler/Rögnitz, Maschinenteile (B. G. Teubner, Stuttgart): Bild 6.31,6.32,6.34 bis 6.43,6.45 Kugelfischer AG, Schweinfurt: Bild 6.2 Steyr- Daimler- Puch AG, Steyr: Bild 6.10 bis 6.13 Alle anderen Bilder wurden dem Verlagsarchiv entnommen

5 Inhaltsverzeichnis Mechanik der starren Körper (Statik) Seite Aufgabe und Einteilung der Mechanik 7 Grundbegriffe 8 Freimachen von Bauteilen 10 Zerlegen und Zusammensetzen von Kräften 18 Komponenten einer Kraft und ihre Resultierende 18 Ebenes zentrales Kräftesystem 20 Ebenes allgemeines Kräftesystem 24 Gleichgewichtsbedingungen der Statik 29 Aufgaben zu Abschnitt 1.1 bis Schwerpunkt einfacher zusammengesetzter Gebilde 36 Körperschwerpunkt 36 Flächenschwerpunkt 38 Linienschwerpunkt 44 Standsicherheit Gleichgewichtslage 45 Pappus-Guldinsche Regeln 47 Aufgaben zu Abschnitt Schnittgrößen in Balken und Stäben 50 Schnittgrößen 51 Sc h n ittverfa hren 52 Aufgaben zu Abschnitt Reibung Grundbegriffe 65 Haftreibung 66 Körper auf horizontaler Ebene 66 Körper auf schiefer Ebene 69 Gleitreibung 69 Ermitteln der Reibzahl 72 Reibung an Maschinenteilen 72 Prismenfü hru ng 72 Lagerreibung 73 Roll- und Fahrwiderstand, Widerstand in umgebenden Medien 74 Seilreibung 77 Bremsen (Backen- und Bandbremse) 79 Aufgaben zu Abschnitt Festigkeitslehre Grundbegriffe und Beanspruchungsarten 86 Grundbegriffe 86 Beanspruchungsarten 88 Zug- und Druckbeanspruchung 91 Zugbeanspruchung 91 Druckbeanspruchung 94 Zulässige Beanspruchung und Sicherheit 95 Aufgaben zu Abschnitt

6 Seite 4 Arbeit, Leistung, 4.1 Arbeit 97 Wirkungsgrad 4.2 Leistung Wirkungsgrad 104 Aufgaben zu Abschnitt Verbindungs- 5.1 Lösbare Verbindungen 106 elemente Schraubenverbindungen Bolzen- und Stiftverbindungen Sicherungselemente Nabenverbindungen 117 Aufgaben zu Abschnitt Federnde Verbindungen (Federn) Ausfü hru ngsformen Federberechnung 123 Aufgaben zu Abschnitt Nichtlösbare Verbindungen Schweißverbindungen Lötverbindungen Klebeverbindungen Nietverbindungen 142 Aufgaben zu Abschnitt Elemente der 6.1 Achsen und Wellen 147 drehenden Bewegung 6.2 Lager Wälzlager Gleitlager Kupplungen Nichtschaltbare Kupplungen Schaltbare Kupplungen 172 Aufgaben zu Abschnitt Anhang Lösungen zu den Aufgaben 178 Formelzeichen 186 Sachwo rtverzeich n is 188 6