<?page no="1"?> Božina Perovic´ Berechnungsgrundlagen im Maschinenbau <?page no="3"?> Berechnungsgrundlagen im Maschinenbau Allgemeine technische Grundlagen, Maschinenelemente, Zerspankräfte Prof. Dr.-Ing. Božina Perovic´ <?page no="4"?> Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http: / / www.dnb.de abrufbar. Bibliographic Information published by Die Deutsche Bibliothek Die Deutsche Bibliothek lists this publication in the Deutsche Nationalbibliografie; detailed bibliographic data are available on the internet at http: / / www.dnb.de ISBN 978-3-8169-3277-2 Bei der Erstellung des Buches wurde mit großer Sorgfalt vorgegangen; trotzdem lassen sich Fehler nie vollständig ausschließen. Verlag und Autoren können für fehlerhafte Angaben und deren Folgen weder eine juristische Verantwortung noch irgendeine Haftung übernehmen. Für Verbesserungsvorschläge und Hinweise auf Fehler sind Verlag und Autoren dankbar. © 2018 by expert verlag GmbH, Dischingerweg 5, D-72070 Tübingen Tel.: +49 (0)7071-97556-0, Fax: +49 (0)7071-9797-11 E-Mail: expert@expertverlag.de, www.expertverlag.de Alle Rechte vorbehalten Printed in Germany Covergestaltung: r 2 röger & röttenbacher, büro für gestaltung, Leonberg/ Ludwig-Kirn Layout, Ludwigsburg Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Dies gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. <?page no="5"?> ž <?page no="21"?> Einheiten <?page no="22"?> Basisgröße und Basiseinheit sind fettgedruckt) <?page no="34"?> H <?page no="35"?> F für Normdurchmesser <?page no="45"?> Formelzeichen <?page no="46"?> Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="54"?> Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="55"?> Berechnungsbeispiel für Vorgabedaten Gesucht Lösung Berechnungsbeispiel für Knickung Vorgabedaten <?page no="56"?> Gesucht Lösung <?page no="64"?> Formelzeichen <?page no="65"?> Vorgabedaten <?page no="66"?> Gesucht Lösung <?page no="73"?> Formelzeichen Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="74"?> Vorgabedaten <?page no="75"?> Gesucht Lösung: <?page no="82"?> Formelzeichen Vorgabedaten Gesucht: Lösung <?page no="86"?> Formelzeichen <?page no="87"?> Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="91"?> Berechnungsbeispiel Formelzeichen <?page no="92"?> Vorgabedaten Gesucht: Lösung <?page no="98"?> 4.1.2 Berechnung von Schraubenverbindungen <?page no="105"?> Formelzeichen Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="107"?> Vorgabedaten <?page no="108"?> Gesucht Lösung <?page no="113"?> 4.2.1.1 Berechnungsbeispiel: Bolzen Formelzeichen Vorgabedaten <?page no="114"?> Lösung <?page no="115"?> 4.2.1.2 Berechnungsbeispiel: Querstift Vorgabedaten Gesucht: Lösung <?page no="116"?> 4.2.2.1 Biegespannungen <?page no="117"?> 4.2.2.2 Durchbiegungen <?page no="118"?> 4.2.2.3 Biegekritische Drehzahlen der Welle <?page no="119"?> 4.2.2.4 Torsionsspannungen und torsionskritische Drehzahlen der Welle <?page no="121"?> 4.2.2.5 Kombinierte Belastungen der Welle <?page no="122"?> Formelzeichen <?page no="123"?> 4.2.2.7 Berechnungsbeispiel: Biegespannungen, biegekritische Drehzahlen Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="124"?> 4.2.2.8 Berechnungsbeispiel: Kombinierte Biege- und Torsionsbelastungen der Welle Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="126"?> nicht selbsthemmend <?page no="136"?> 4.3.4.1 Zug- und druckbeanspruchte Feder (Abb. 4.12) Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="137"?> Biegebeanspruchte Federn-Tellerfedern (Abb. 4.14) Vorgabedaten: Gesucht Lösung Biegebeanspruchte Federn-Drehfedern (Abb. 4.15) Vorgabedaten: <?page no="138"?> Gesucht Lösung Drehbeanspruchte zylindrische Schrauben-Druckfedern (Abb. 4.16) Vorgabedaten Gesucht <?page no="139"?> Lösung Drehbeanspruchte zylindrische Schrauben-Zugfedern (Abb. 4.17) Vorgabedaten <?page no="140"?> Gesucht Lösung <?page no="147"?> P3G P4C <?page no="152"?> 4.4.6 Kraftschlüssige Verbindung durch Klemmverbindung <?page no="153"?> Berechnungsbeispiele 4.4.7.1 Keilwellenverbindung Vorgabedaten: Gesucht Lösung <?page no="154"?> 4.4.7.2 Passfeder Vorgabedaten: Gesucht Lösung <?page no="155"?> 4.4.7.3 Polygonverbindungen Vorgabedaten: Gesucht Lösung <?page no="156"?> 4.4.7.4 Zylindrischer Pressverband Vorgabedaten Gesucht: Lösung <?page no="157"?> 4.4.7.5 Kegelpressverband Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="158"?> 3. <?page no="159"?> 4.5.1.1 Kugellager : Beschreibung Anwendung Ausstattung Druckwinkel: Genormt nach Beschreibung <?page no="160"?> Anwendung Druckwinkel: Genormt nach Beschreibung Anwendung Druckwinkel: Genormt nach Beschreibung <?page no="161"?> Anwendung Druckwinkel Beschreibung Anwendung Druckwinkel Genormt nach Beschreibung Anwendung Druckwinkel Genormt nach Beschreibung Anwendung Druckwinkel Genormt nach Beschreibung Anwendung <?page no="162"?> 4.5.1.2 Rollenlager : Beschreibung Anwendung Beschreibung <?page no="163"?> Anwendung Beschreibung Anwendung Druckwinkel Genormt nach Beschreibung Anwendung Beschreibung <?page no="164"?> Anwendung Beschreibung Anwendung Beschreibung Anwendung Beschreibung Anwendung 4.5.1.3 Nadellager : <?page no="167"?> 4.5.1.4 Berechnungsgrundlagen <?page no="175"?> 4.5.1.5 Berechnungsbeispiele Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="177"?> Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="178"?> Vorgabedaten <?page no="179"?> Gesucht Lösung Vorgabedaten <?page no="180"?> Gesucht Lösung Vorgabedaten Gesucht <?page no="181"?> Lösung Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="182"?> 4.5.1.6 Konstruktionsbeispiele Anwendung: Kräfte Genauigkeit Fertigungsgenauigkeit Schmierung Druckwinkel <?page no="183"?> Anwendung Kräfte Genauigkeit Schmierung Anwendung <?page no="184"?> Kräfte Genauigkeit Anwendung Kräfte Genauigkeit Druckwinkel <?page no="185"?> Anwendung Kräfte Genauigkeit Druckwinkel 4.5.2.1 Berechnungsgrundlagen <?page no="195"?> ° ° <?page no="196"?> Sommerfeldzahl <?page no="199"?> 4.5.2.2 Konstruktive Ausführungen : : <?page no="201"?> Vorgabedaten <?page no="202"?> Gesucht Lösung ° <?page no="203"?> Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="205"?> Die Nomogramme werden schematisch dargestellt damit die Vorgehensweise der Ermittlung der dynamischen Viskosität, der Übertemperatur und des Lagerspieles nach den Unterlagen von Fa. Spieth erläutert wird. Der Konstrukteur soll nach den Unterlagen von Fa. Spieth [24] das einstellbare hydrodynamische Radial-Gleitlager berechnen und auslegen. <?page no="206"?> 4.5.3.1 Berechnungsgrundlagen <?page no="210"?> ä ä <?page no="213"?> ä ä ä ä ä ä ä <?page no="214"?> ä ä ä <?page no="217"?> 4.5.3.2 Berechnungsbeispiel bei Ölversorgung „Eine gemeinsame Pumpe und Kapillardrosseln“ Vorgabedaten ä ß Gesucht Lösung <?page no="219"?> ° <?page no="220"?> 4.5.3.3 Berechnungsbeispiel bei Ölversorgung „Eine Pumpe pro Tasche“ Vorgabedaten <?page no="221"?> ä ß Gesucht Lösung <?page no="223"?> 4.5.3.4 Berechnungsbeispiel bei Ölversorgung „Eine gemeinsame Pumpe und Membrandrossel“ Vorgabedaten ä ß <?page no="224"?> Gesucht Lösung <?page no="226"?> ( 4.5.3.5 Konstruktive Ausführung Zahnräder <?page no="227"?> Nach dem Verzahnungsgesetzt ist der gleichmäßige Lauf mit konstanter Übersetzung gewährleistet, wenn die gemeinsame Normale (Eingriffslinie) beider Räder in jedem Eingriffspunkt (Berührpunkt) zweier Flanken durch den Wälzpunkt verläuft <?page no="228"?> : Außenverzahnte Geradstirnräder <?page no="234"?> Gesucht Lösung <?page no="235"?> 4.6.1.1 Kräfte an Rädern, Tragfähigkeitsberechnung <?page no="243"?> Zahnbreite bis 20 über 20 bis 40 über 40 bis 100 über 100 bis 260 über 260 bis 315 über 315 bis 560 über 500 <?page no="245"?> 9 <?page no="247"?> in m Beispiel Lösung <?page no="250"?> 4.6.1.2 Berechnungsbeispiel: Außenverzahnte Geradstirnräder ohne Profilverschiebung Vorgabedaten <?page no="251"?> Gesucht Lösung <?page no="256"?> 4.6.1.3 Berechnungsbeispiel: Außenverzahnte Geradstirnräder mit Profilver schiebung Vorgabedaten Gesucht <?page no="257"?> + = + + = + <?page no="264"?> 4.6.2.1 Kräfte an Rädern, Tragfähigkeitsberechnung <?page no="267"?> Sprungüberdeckung 4.6.2.2 Berechnungsbeispiel: Außenverzahnte Schrägstirnräder ohne Profilverschiebung Vorgabedaten Gesucht <?page no="268"?> Lösung <?page no="269"?> = = = = <?page no="274"?> .6.2.3 Berechnungsbeispiel Außenverzahnte Schrägstirnräder mit Profil- Verschiebung Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="275"?> = = + = = <?page no="280"?> 4.6.3.1 Bestimmungsgrößen der innenverzahnten Geradstirnräder <?page no="282"?> 4.6.3.2 Bestimmungsgrößen der innenverzahnten Schrägstirnräder <?page no="283"?> 4.6.3.3 Berechnungsbeispiel: Innenverzahnte Geradstirnräder Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="286"?> 4.6.4.1 Bestimmungsgrößen der Geradkegelräder <?page no="290"?> 4.6.4.2 Bestimmungsgrößen der Schrägkegelräder <?page no="293"?> 4.6.4.3 Berechnungsbeispiel: Geradkegelräder Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="298"?> 4.6.4.4 Berechnungsbeispiel: Schrägkegelräder Vorgabedaten <?page no="299"?> Gesucht Lösung <?page no="313"?> 4.6.6.1 Berechnungsbeispiel Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="316"?> Flachriemen <?page no="319"?> ü <?page no="325"?> Beispiel: <?page no="334"?> 4.7.1.1 Berechnungsbeispiel Normalkeilriemen Vorgabedaten <?page no="335"?> Gesucht Lösung <?page no="336"?> ü ü ü 4.7.1.2 Berechnungsbeispiel Schmalkeilriemen Vorgabedaten Lösung <?page no="338"?> 4.7.1.3 Berechnungsbeispiel Keilrippenriemen Vorgabedaten Lösung <?page no="342"?> 4.7.2.1 Berechnungsgrundlagen von HTD-Zahnriemen <?page no="344"?> der kleineren Scheibe der kleinere n Scheibe <?page no="345"?> der kleinere n Scheibe <?page no="346"?> e <?page no="347"?> Zähnezahl der kleineren Scheibe <?page no="349"?> 4.7.2.2 Berechnungsgrundlagen von Synchroflex-Zahnriemen 20 22 24 25 27 30 32 36 40 44 48 60 72 <?page no="352"?> 4.7.2.3 Berechnungsbeispiel: HTD-Zahnriemen Vorgabedaten Gesucht <?page no="353"?> Lösung 4.7.2.4 Berechnungsbeispiel: Synchroflex Zahnriemen Vorgabedaten <?page no="354"?> Gesucht Lösung <?page no="356"?> 4.8.1.1 Drehstarre Kupplungen <?page no="357"?> 4.8.1.2 Drehelastische Kupplungen 4.8.1.3 Ausgleichskupplungen <?page no="358"?> 4.8.2.1 Schaltbare, fremdbetätigte Kupplungen : <?page no="360"?> 4.8.2.2 Schaltbare, selbstschaltende Kupplungen <?page no="362"?> 4.8.3.1 Nicht schaltbare Kupplungen <?page no="364"?> 4.8.3.2. Schaltbare, elektromagnetisch betätigte Kupplungen <?page no="366"?> 4.8.3.3 Schaltbare, momentbetätigte Kupplungen Nicht schaltbare Kupplung mit direktem Antrieb Vorgabedaten <?page no="367"?> Gesucht Lösung 4.8.4.2 Nicht schaltbare Kupplung mit indirektem Antrieb Vorgabedaten <?page no="368"?> Gesucht Lösung <?page no="369"?> 4.8.4.3 Schaltbare fremdbetätigte Kupplung Vorgabedaten Gesucht Lösung <?page no="386"?> ä <?page no="388"?> + <?page no="392"?>