Inhaltsverzeichnis. B Projektaufgaben Seite. C Programmsammlung

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2 nhaltsverzeichnis A Kopiervorlagen Allgemeine Grundlagen.... Toleranzen, Passungen, Oberflächenbeschaffenheit Festigkeit und zulässige Spannung Klebeverbindungen Lötverbindungen Schweißverbindungen Nietverbindungen Schraubverbindungen Bolzenverbindungen Elastische Federn Achsen, Wellen-Zapfen Elemente zum Verbinden von Wellen und Naben Kupplungen Lager Zahnräder und Zahnradgetriebe... Riemengetriebe Kettentriebe Rohrleitungen B Projektaufgaben Seite 1 Fußlager für Hydraulikzylinder Auslegung einer Drucklufterzeugungsanlage Antrieb einer Seiltrommel Antrieb eines Maschinenschlittens Stirnradgetriebe in koaxialer Ausführung C Programmsammlung 14 Berechnungsprogramme auf einer 5 1;' 4 "-Diskette mit nstallationshinweisen Das in diesem Buch enthaltene Programm-Material ist mit keiner Verpflichtung oder Garantie irgendeiner Art verbunden. Die Autoren übernehmen infolgedessen keine Verantwortung und werden keine daraus folgende oder sonstige Haftung übernehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieses Programm-Materials oder Teilen davon entsteht. Alle Rechte vorbehalten Springer Fachmedien Wiesbaden 1993 Ursprünglich erschienen bei Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbh, Braunschwieg/Wiesbaden Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt. jede Verwertung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fällen bedarf deshalb der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages. Umschlaggestaltung : Klaus Birk, Wiesbaden Gedruckt auf säurefreiem Papier S B N S B N ( e B o o k ) D O /

3 nhaltsverzeichnis: Kopiervorlagen Allgemeine Grundlagen Anwendung der Normzahlen Normzahlen nach DN Toleranzen, Passungen, Oberflächenbeschaffenheit Lage der Toleranzfelder.... Toleranz- und Paßfelder.... SO-Paßsysteme.... Oberflächenschnitte.... Festlegung der Rauhtiefe Rz.... Festigkeit und zulässige Spannung Ablaufplan Festigkeitsnachweis.... Zeitlicher Verlauf der Beanspruchung.... Kenngrößen des Schwingspiels.... Spannungs-Dehnungs-Verhalten.... Art der Schwingfestigkeit.... Dauerfestigkeitsschaubilder.... Dauerfestigkeitsschaubild.... Gestaltfestigkeit.... Dauerfestigkeitsschaubild.... Diagramm für Betriebsfaktoren.... Kerbwirkungszahlen.... Klebverbindungen Kräfte in der Klebverbindung.... Spannungsverlauf in der Klebstoffschicht.... Beanspruchungsfälle.... Lötverbindungen Lötgerechte Gestaltung Lötgerechte Gestaltung Lötgerechte Gestaltung Schweißverbindungen Schweißbarkeit eines Bauteils.... Spannungsverteilung bei Kehlnähten.... Gestaltungsbeispiele.... Zugstäbe.... Rechnerische Schweißnahtlängen.... Kennzeichnung der Schweißnahtspannungen... Druckbehälter.... Gewölbte Böden.... Geschweißter Wellenzapfen.... Schweißverbindungen Zulässige Spannungen Zulässige Spannungen i e t v e r b i n d u n g e n Uberlappungs- und Laschennieten Beanspruchung Schraubenverbindungen Elemente einer Dehnschraube Vorgespannte Schraubenverbindung Krafteinleitung Krafteinleitung Vorspannungsschaubild Lastverteilung Gestaltung der Kopf- und Mutterauflagefläche Gestaltungsrichtlinien für Balken- und Flanschverbindungen Bolzenverbindungen Kraftwirkungen am Bolzen Einbaufälle Kräfte an Stiftverbindungen Elastische Federn Kennlinienarten Geschichtete Blattfedern D f f i h... d f f i 1 3 Kennlinienverlauf Feder- und Spannungskennlinie Schraubendruckfeder Gummifederelemente Anwendungsbeispiele Achsen, Wellen-Zapfen Ablaufplan Achsen und Wellen F q-, M- und T-Verlauf Lagerkräfte und Biegemomente Lagerkräfte und Biegemomente Elemente zum Verbinden von Wellen und Naben Paßfederverbindung Keilwellenverbindung Preßverbände Spannungsverlauf im Preßverband Vom Preßverband zu übertragende Kräfte

4 Kegelverbindungen Entwicklung des Kegel-Spannelementes Kräfte in der Spannverbindung Kupplungen Systematische Einteilung Systematische Einteilung Betriebsverhalten Schaltvorgang Versatz nachgiebiger Kupplungen Balligzahn-Kupplung Kardanfehler an Kreuzgelenken Kreuzgelenkwellen Asynchron-Schaltkupplungen Klemmfreilaufkupplungen Lager Prinzip der Gleit- und Wälzlager Aufbau der Wälzlager Kugel- und Zylinderrollenlager Nadel-, Kegelrollen, Tonnen- und Pendelrollenlager Schrägkugellagern Wälzlagern auf Wellen und Achsen Nicht schleifende Dichtungen Schleifende Dichtungen Wälzlagerungen - Einbaubeispiele Wälzlagerungen - Einbaubeispiele Wälzlagerungen - Einbaubeispiele Berechnung der Wälzlager Gleitlagerungen-HydrodynamischeSchmierung Schmierfilmausbildung Reibungskurven von Gleitlagern Viskositäts-Temperatur-Diagramm Zahnräder und Zahnradgetriebe Eingriffstellungen und Umfangsgeschwindigkeiten Zykloiden Zykloidenverzahnung Evolventenverzahnung Benennung am außenverzahnten Stirnrad Entstehung des Unterschnitts Außenverzahnte Geradstirnradpaare Außenverzahnung eine Nuii-Radpaares Summe der Profilverschiebungsfaktoren Geometrie der Schrägstirnräder Geometrie der Schrägstirnräder Geometrie der Schrägstirnräder Kraftverhältnisse Kräfte am Schräg-Stirnradpaar Tragfähigkeitsberechnung (Stirnräder) Geometrie der Kegelräder Geradeverzahntes Kegelradpaar Schneckengetriebe Kräfte an der Schnecke Riemengetriebe Vorspannmöglichkeiten Einsatzbereiche der Zugmittel Keilriemen Flachriementriebe Synchroflex-Zahnriemen Keilriementriebe Keilriemen Flachriementriebe Kettentriebe Ungleichfärmigkeit der Kettengeschwindigkeit Rollenkettentriebe Rollenketten Rohrleitungen Rohrverbindungen Rohrreibungszahl ')..,

5 Allgemeine Grundlagen Anwendung der Normzahlen Getriebebaureihe (Werkbild Flender).::Ce: , ,15-2 1:::)) -..::c 2,5 -.J 1,6 1:::)) 1,25 1 "" lf TTf:=v mifp=1 v o r h m o m e n ä n g e f "' V '/ ""' V fana =P i'!!,rehzahl n ""' "' mifp= - 1 "" "' 1,25 1,6 2 2,5 3, , Beziehungen im NZ-Diagramm L ROLOFFJMATEK Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft MBH,

6 Allgetneine Grundlagen Normzahlen nach DN 323 Hauptwerte Rundwerte nahe Grundreihen Rundwertreihen liegende R5 R10 R20 R40 R"5 R'10 R"10 R'20 R"20 R'40 Werte 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,06 1,05 1,12 1,12 1,10 1,10 1,10 1,18 1,20 1,25 1,25 1,25 1,25 (1,20) 1,25 (1,20) 1,25 v; 1,32 1,30 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 n 1,50 1,50 1,60 1,60 1,60 1,60 (1,50) 1,60 (1,50) 1,60 1,60 1,60 v; 1,70 1,70 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,90 1,90 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,12 2,10 2,24 2,24 2,20 2,20 2,20 2,36 2,40 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 mm "'25 2,65 2,60 nch 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 3,00 3,00 3,15 3,15 3,15 3,20 (3,00) 3,20 (3,00) 3,20 n,vo 3,35 3,40 3,55 3,55 3,60 (3,50) 3,60 3,75 3,80 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00.!!.=0,4 4,25 4,20 8 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50 4,75 4,80 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,30 5,30 5,60 5,60 5,60 (5,50) 5,60 6,00 6,00 6,30 6,30 6,30 6,30 (6,00) 6,30 (6,00) 6,30 (6,00) 6,30 27t 6,70 6,70 7,10 7,10 7,10 (7,00) 7,10 7,50 7,50 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 " ' 0, 8 8,50 8,50 4 9,00 9,00 9,00 9,00 9,00 9,50 9,50 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 1t2, g ROLOFF/MATEK Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft MBH,

7 Toleranzen, Passungen, Oberflächenbeschaffenheit Lage der Toleranzfelder Lage der Toleranzfelder AufJenmafJe {Wellen)... :::! ' - - _ : _-. : _._ - -_ ::1 0 m ROLOFF/MATEK Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft MBH,

8 Toleranzen, Passungen, Oberflächenbeschaffenheit Toleranz- und Paßtoleranzfelder 0 nnenpaßfläche Tr (Bohrung) D Außenpaßfläche (Welle) Lage der Toleranzfelder N u / l i n i e Passung 7r 6r Spielpaarungen S r 4 r Pa Po Pa = Höchstpassung = Mindestpassung r-pa Pa Pu O r Pu -3 - f'u Pu Po Pa -4 - Übergangspaarungen Übermaßpaarungen Mögliche Lagen von Paßtoleranzfeldern Pu ROLOFF/MATEK Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft MBH,

9 Toleranzen, Passungen, Oberflächenbeschaffenheit Schematische Darstellung der SO-Paßsysteme Spiel Überman System Einheitsbohrung Spiel oder Überman Spiel,---A Überman System Einheitswelle Nu/linie es =0 (Aow) Passungsauswahl für das System EB, dargestellt für das Nennmaß N = 50 mm Spiel oder Überman + 1.Q t:l c:: "' 'l> J.l.m s6 r6 n6 m6 k6 j6 h6 g6 fl h9 43..ß. '34 39 v3k f i 9. ( 1:.<9,'< ' OOC f=25 =25-25 ;///: -50 :.50 /// - 62 fl eb j e r 1 m. a Übergangs- Spielpaarun g paarung paarung d9 d9 f <:> '-"1 " <: c:: t:l E c:: c:: -742 ROLOFF/MATEK Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft MBH,

10 Toleranzen, Passungen, Oberflächenbeschaffenheit Oberflächenschnitte 8 Profil T angenfialschni fflinien Senkrechtschnitt 0 Tangentialebene Schnittebene parallel zur Tangentialebene Bestimmungsgrößen von Oberflächen Darstellung der Rauhtiefe Rmax und des Mittenrauhwertes R 3 -h GesamtmefJsfrecke m Ermittlung der gemittelten Rauhtiefe Rz GesamtmefJsfrecke m lm/5 Welligkeit GesamtmefJsfrecke lmw ROLOFF/MATEK Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft MBH,