GMK 3
Maschinenkomponenten
Maschinenkomponenten
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Lernkarten
Nennen Sie Vorteile von Schweißkonstruktionen gegenüber anderen Verbindungsarten.
- gegenüber Guss: Gewichtsersparnis durch geringe Wanddicken, kleinere Bauteilquerschnitte, entbehrliches Gussmodell, kurze Fertigungszeit, größere Formsteifigkeit, u.U. größere Gestaltungsfreiheit
- gegenüber Niet- u. schraubv.: Geweichtsersparnis durch Wegfall von Überlappungen, Laschen, Nieten, Schrauben, glatte Verbindungsflächen, keine Schwächung der Verbindungsquerschnitte durch Löcher
Nennen Sie Nachteile von Schweißkonstruktionen gegenüber anderen Verbindungsarten.
- Auftreten von Schrumpfungen, hohen inneren Spannungen u. Gefügeänderungen im Nahtbereich
- Gefahr des Sprödbruches u. der Rissbildung, Richten verzogener Bauteile zeit- u. kostenaufwändig
- Ausrichten von Stäben schwieriger als bei Schraubkonstruktionen
- Kontrolle der häufig verwendeten Kehlnähte kaum möglich
- Kerbwirkung durch Oberflächeneinfluss im Bereich der Schweißnaht
- hohe Anforderung an die Qualifikation des Schweißpersonals
Definition Nieten
Nieten ist das unlösbare Verniden von Bauteilen aus gleichen o. verschiedenen Werkstoffen durch Stauchen von Hilfsfügeteilen (Niet) o. überstehenden Teilen eines Werkstückes (Nietzapfen).
Was für eine Verbindungsart ist eine Nietverbindung?
- Formschluss meist durch Kraftschluss unterstützt
- grundsätzlich nicht lösbar, außer durch Zerstörung des Niets
Benennen Sie die Elemente eines Niets
- Setzkopf
- Schließkopf
- Nietschaft
Definition Bolzen
Bolzen dienen als lose u. feste Verbindungen von Bauteilen u. sollen durch Drehbarkeit verhindern, dass sich Biegemomente auf andere Bauteile übertragen.
Wozu dienen Bolzen außer zur Verbindung?
als Element gegen Überlastung von Bauteilen, z.B. als Brechbolzen
Was muss man bei Bolzen beachten, wenn sie axiale Kräfte aufnehmen sollen?
Sicherung gegen Verschieben u. Verdrehen (Splinte, Sicherungsringe, Querstifte)
Definition Stift
Stiftverbindungen werden hergestellt, indem man in eine durch alle zu verbindenden Teile gehende Aufnahmebohrung einen Stift mit Übermaß eindrückt (Längspresssitz). Die entstehende Verbindung ist form- u. kraftschlüssig.
Wofür werden Stite genutzt?
- Lagesicherung von Bauteilen Pass- Stift)
- scherfeste Verbindung (Verbindungs-, Scherstift)
- Halterung z.B. von Federn (Steckkerbstift)
- Sicherung von Bolzen u. Muttern (Sicherungsstift)
Nennen Sie die wichtigsten Bauarten von Stiften.
- Kegel- u. Zylinderstift
- Spannhülsen
- Kerbstifte
Nach welchen Kriterien werden Stifte ausgewählt?
- Fixiergenauigkeit
- Herstellkosten für Aufnahmebohrung
- Sitzfestigkeit
- Lösbarkeit
- Scherkraft
- Stifte sollen härter sein, als die Verbindungsteile
Wie werden Niete bezüglich der Verwendung eingeteilt? Geben jeweils Beispiele.
- feste Verbindungen (Kraftverbindung): Stahlhochbau, Kran- u. Brückenbau
- feste u. dichte Verbindungen: Kessel- u. Druckbehälterbau
- vorwiegend dichte Verbindungen: Behälterbau, Silo, Rohrleitungen
- Haftverbindungen (Heftnietung): Blechverkleidungen im Kraosserie-, Waggon- u. Flugzeugbau
Wie werden Niete bezüglich der Temperatur eingeteilt?
- Kaltnietverbindung
- Warmnietverbindungen: bei mehr als 10 mm Durchmesser, Niet im Schmiedefeuer auf Gelbglut erwärmt, glühend eingeschlagen u. Kopf geformt, beim Abkühlen zieht sich der Niet zusammen u. verspannt die Werkstücke.
Wie ist die Einteilung nach Nietverfahren?
- Vollnieten
- Blindnieten (eine Seite nicht zugänglich)
- Stanznieten (ohne Vorbohrloch)
Nennen Sie Vorteile von Nietverbindungen gegenüber anderen Verbindungsarten.
- keine ungünstige Werkstoffbeeinflussung durch Wärmezufuhr
- Verbindung ungleichartiger Werkstoffe, leichte Herstellung u. Kontrolle
- bedingt lösbar
- bei Überlastung hohe Deformationsarbeit
- kein schlagartiges Versagen
- schnell herstellbare kostengünstige Verbindung auch bei nicht zugänglicher Schließkopfseite durch moderne Blindnietsysteme
Nennen Sie Nachteile von Nietverbindungen gegenüber anderen Verbindungsarten.
- Bauteilschwächung durch Nietlöcher, dadurch größere Querschnitte
- allgemein größeres Gewicht
- keine Stumpfstöße
- Überlappung erforderlich
- kostenintensiver als Schweißen
Warum hat die Bedeutung des klassischen Vollniets abgenommen?
- zu vernietende Bauteile müssen übereinander gelegt u. zusammen durchbohrt werden, sonst passt der Niet wegen der Fertigungstoleranzen nicht durch
- jede Nietverbindung muss einzeln geprüft werden
- durch eine Nietverbindung wird der "Kraftfluss" umgeleitet, es entsteht ein zusätzliches Biegemoment im Bauteil
- durch Lochleibung entstehen in dünnen Blechen im Bereich des Niets hohe Spannungen
- Nietverbindungen sind korrosionsempfindlich, ein Abrosten der zu verbindenden Bauteile o. der Nietköpfe kann schnell zu einem Lockern der Verbindunge führen
Welche Funktionen übernehmen Bolzen u. Stifte?
- gelenkig verbinden/ lagern
- große Kräfte o. Momente übertragen (meist formschlüssig)
- positionieren/ zentrieren
- sichern
- befestigen von Schildern, Deckeln
Wovon ist die Schaftlänge des Rohniets abhängig?
Klemmlänge
Wie werden Niete beansprucht, welche Beanspruchungsart ist zu vermeiden?
- Beanspruchung: Abscherung, Lochleibung
- zu vermeiden: Zugbeanspruchung
Wie werden Bolzen beansprucht?
- Biegung
- Schub
- Flächenpressung
Definition Schrauben
Eine Schraube ist ein zumeist T-förmiges Verbindungselement zum Fügen von Einzelteilen (Befestigungsschraube) o. ein Maschinenelement zur Bewegungsübertragung.
Nennen Sie die optischen Merkmale von Schrauben.
- Gewinde auf einem Teil o. dem ganzen zylindrischen o. konischen Schaft
- Stahl, Messing, Leichtmetall, selten Kunststoff o. Holz
Erklären Sie die Funktion von Befestigungsschrauben.
- dienen als lösbare Verbindung von Bauteilen aller Art
- sollen so verbinden, dass nur sie selbst auf Zug beansprucht werden u. die Bauteile durch Haftreibung fixiert werden
- aufzubringede Kraft zum Verbinden: Montagevorspannkraft
- auch als Scher-Lochleibungsverbindungen o. auf Biegung beansprucht
Erklären Sie die Funktion von Bewegungsschrauben.
- ermöglichen Umsetzung von Drehbewegungen in Längsbewegungen
- Verwendung in Wergzeugmaschinen, für Leit- u. Zugspindeln, Spindelpressen, in Wagenhebern, Schiffshebewerken, Kippvorrichtungen
Welche Schrauben werden unterschieden? (nach Anwendung)
- Befestigungsschrauben (lösbare Verbindung von Bauelementen)
- Spannschrauben (Erzeugung einer Vorspannung)
- Verschlussschrauben (Verschließen von Bohrungen u. Gefäßen)
- Stellschrauben (Justieren von Bauteilen, Nachstellen bei Verschhleiß)
- Bewegungsschrauben (Umsetzung einer Dreh- in eine Längsbewegung)
Welche Schrauben werden unterschieden? (Material)
- Holzschrauben (der Belastbarkeit des Holzes angepasstes Holzgewinde)
- Schrauben für Metall (mit selbstschneidendem o. -prägendem Gewinde)
- Blechschrauben (Gewinde ähnlich Holzschrauben)
- selbstprägende o. -schneidende Schrauben mit Normgewinde
- Kunststoffschrauben
- Schnellbauschrauben (z.B. Spanplattenschrauben)
- Nagelschrauben (werden eingeschossen)
- Maschinenschrauben mit metrischem Gewinde o. UNF, UNC- Gewinde
Welche Schrauben werden unterschieden? (Kopf- Geometrie)
Kopf- Geometrie:
- Sechskantkopf
- Zylinderkopf
- Senkkopf
- Rundkopf
- Linsenkopf
Schlitz- Geometrie:
- Schlitz
- Phillips
- Pozidriv
- TOrx
- Inbus
- Robertson
- Tri- Wing
- Torq- Set
- Spanner
Was sagt die Schraubenbezeichnung aus:
M10x60 5.6
M10: metrisches Gewinde, Nenndurchmesser 10mm
60: Schaftlänge inklusive Gewinde ist 60mm
5: Festigkeitskennzahl; 5*100=Mindestzugfestigkeit in N/mm²
6:Streckgrenzenverhältnis
Erklären Sie den Begriff Gewindeprofil.
Das Gewindeprofil ist eine Einkerbung, die längs einer um einen Zylinder gewundenen Schraubenlinie verläuft.
Durch welche Parameter wir die Art eines Gewindes bestimmt?
- Profilform (Dreieck, Trapez)
- Steigung
- Gangzahl
- Windungssinn
Welches sind die wichtigsten Gewindebezeichnungen?
- Außendurchmesser d,D
- Kerndurchmesser d3,D1
- Flankendurchmesser d2
Aus welchen Angaben setzen sich die abgekürzten Gewindebezeichnungen zusammen?
- Kennbuchstaben für die Gewindeart
- Maßangabe für Nenndurchmesser
- Zusatzangaben für Steigung u. Gangzahl
Wodurch wird die Belastbarkeit einer Schraube bestimmt?
- Werkstofffestigkeit
- Geometrie
- Ausprägung der Kerbstellen
Aus welchen Materialien werden Schrauben u. Muttern gefertigt?
- üblicherweise Stahl
- für besondere Anwendungen rost- u. säurebeständige Stahlsorten
- Kupfer-, Zink- u. Aluminiumlegierungen
- thermoplastische Kunststoffe
Definieren Sie den Begriff Feder.
Unter einer Feder versteht man im Maschinenbau ein Bauteil - meist aus Metall - das sich bei Belastung elastisch verformt. Die bei der Belastung (Verformung) aufgebrachte Arbeit, wird im Federmaterial aufgenommen (gespeichert) und bei der Entlastung der Feder wieder abgegeben.
Auf welchen Wirkprinzipien können Federn beruhen?
- mechanische Elastizität
- Kompressibilität von Gasen und Flüssigkeiten
- elektrische und magnetische Kräfte
Nennen SIe die Einteilungsmöglichkeiten für Federn und geben Sie jeweils Besipiele.
nach Art der Beanpruchung:
- Zug
- Biegung
- Torsion
nach der Form
- Blattfeder
- Schraubenfeder
- Spiralfeder
nach Art des Federwerkstoffes
- Stahlfeder
- Gummifeder
- Gasfeder
nach Verwendung
- Ventilfeder
- Pufferfeder
Welche Einteilung ist für die Berechnung von Feder sinnvoll?
Einteilung nach Art der Beanspruchung
