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Malena N_
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Lernende 13 Lernende
Sprache Deutsch
Stufe Andere
Erstellt / Aktualisiert 18.02.2014 / 30.04.2019
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Was versteht man bei Kettengetriebe unter dem Polygoneffekt?

  • Ungleichförmigkeit der Kettenfortschrittgeschwindigkeit (Vieleckwirkung)

              → Zähnezahl z < 16

  • unruiger Lauf der Kette → Schwingung → ungleichförmige Übertragung
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Kupplungen:

Skizzieren Sie eine einfache Reibungskupplung. Wie groß ist das übertragbare Moment ? Erläutern sie die Einflussgrößen ?

 

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Wie sind die Federkonstanten der skizzierten Federanordnung bei Bewegung der oberen Platte nach unten? Zeichnen Sie ein maßstäbliches Kraft-Wege-Diagramm für die Bewegung bis zur Berührung der Platten.

c1=20 N/mm; c2=20 N/mm; c3=30 N/mm; c4=30 N/mm

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siehe Rechnung

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Wie sind die Federkonstanten der skizzierten Federanordnungen? 

Handelt es sich um Reihen- oder Parallelschaltung ?

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a) Reihenschaltung 

b) Reihenschaltung

c) Parallelschaltung

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Wie ist die Gesamtfederkonstante der skizzierten Federanordung in den Bereichen I,II und III ?

Zeichen sie ein maßstäbliches Kraft- Weg- Diagramm für die Bewegung der oberen Platte nach Unten!

c1= 10 N/mm

c2= 20 N/mm

c3= 30 N/mm

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siehe Bild

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Wie ist die Gesamtfederkonstante der skizzierten Federanordnung? Wie groß sind der Gesamtfederweg und der Federweg an der Zwischenplatte bei einer Kraft von F=250N?

C1=10 N/mm;  C2=20 N/mm;   C3=10 N/mm;  C4=40 N/mm;  C5=40 N/mm

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siehe Rechnung

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Welche Beanspruchungen treten im Riemen eines Riementriebes auf ? An welcher Stelle tritt die höchste Beanspruchung auf?

b) Bestimmen sie für das gezeigte Riemengetriebe die Riemengeschwindigkeit vr , die Winkelgeschwindigkeit ω1 und den Durchmesser d

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Zugbeanspruchung aus Vorspannkraft

Zugbeanspruchung aus Nutzlast

Biegebeanspruchung aus Riemenkrümmung

Größte Beanspruchung an Einlaufseile der kleinen Riemenscheibe

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Welche Beanspruchungen treten im Riemen eines Riementriebes auf? An welcher Stelle tritt die höchste Beanspruchung auf?

Welche Schlupfformen können bei Flach- und bei Zahnriemen auftreten? Was sind die Konsequenzen von Schlupf?

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Flachriemen: Dehn und Gleitschlupf

Zahnriemen: kein Schlupf , da der Riemen formschlüssig auf dem Zahnrad läuft

Konsequenzen: Abweichung der Geschwindigkeiten miteinander in Reibkontakt stehender mechanischer Elemente oder Fluide unter tangentialer Belastung.

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Welche Werkstoffkombinationen werden für Reibradgetriebe eingesetzt?

Je nach Anwendung:

Maschienenbau: (Übertragung großer Leistungen) --> Metall - Metall : Hohe Geräuschentwicklung

Feinmechanik/ Gerätetechnik: ( kleinere Leistungen ) --> Matell ( z.B. Alu ) Mit Weichstoffrad ( z.B. Gummi)

Werkstoffanforderung:

  • Wälzfestigkeit (Dauerfestigkeit)
  • Geringe Wärmeausdehnung
  • Hoher Reibungsbeiwert
  • Hohes Elastizitätsmodul
  •  
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Warum werden in der Feinwerktechnik häufig Planetengetriebe eingesetzt?

  • „Harmonie Dire“   Planetengetriebe= Umlaufgetriebe
  • Kompakte Bauweise
  • Hohes Übertragungsvermögen durch Zerstreuungsverzweigung
  • Koaxiale Lage von An- und Abtrieb
  • Große Übersetzung in einer Stufe möglich
  • Überlagerungsgetriebe möglich
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Welche Arten von Reibung treten an den Zahnflanken einer Evolventenverzahnung während des Eingriffs auf?

  • Rollreibung durch Evolventen
  • Festkörperreibung
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Nennen Sie mindestens zwei Gründe für die Anwendung der Profilverschiebung?

+ Vermeidung von Unterschnitt

+ Korrektor von Achsabständen

+ Verringerung der Grenzzähnezahl

-Eingriffswinkel α

-Betriebseingriffswinkel αω

-Zahnnormalkraft FN

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Welche Schlupfarten kennen Sie ? Erläutern sie die Unterschiede !

3 Arten von Schlupf bei reibschlüssigen Getrieben

Dehnschlupf: Auf Grund der Verformung der Reibräder, Verformung der Reibräder führt zu verschiedener Radien

Gleitschlupf: auf Grund der Überschreitung, der durch Normalkraft und Reibbeiwert übertragbaren Umfangskraft ( Durchrutschen)

Zwangsschlupf: auf Grund kinematischer Zwangsabweichung ( Berührtangente der Reibfläche geht nicht durch den Achsenschnittpunkt)

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Was sind die Vor- und Nachteile von schrägverzahnten Stirnrahnrädern ? Wo liegen die Haupteinsatzgebiete ? 

Vorteile:

  • Verringerung der Grenzzähnezahl
  • mit dem Werkzeug der Geradverzahnung herstellbar
  • gleichmäßiges Tragverhalten --> Verringerung der Laufgeräusche
  • kontinuierlicher Zahneingriff

Nachteile:

  • Wirkungsgrad geringer als bei Geradverzahnung
  • Axialkraftkomponente der Welle muss im Lager aufgenommen werden --> kann durch Doppelschräg- oder Pfeilverzahnung aufgehoben werden

Roloff / Matekk:

Vorteile gegenüber geradverzahten :

  • ruhiger Lauf, da Eingriff und Ablösung der Zähne allmählich erfolgen und mehr Zähne gleichzeitig im Eingrif sind ( Größerer Überdeckungsgrad ) 
  • höher Belastbar

Nachteile:

  • Axialkräfte ,die zusätzlich Belastungen für die Welle und Lager bedeuten und damit höhere Reibungsverluste und somit ein etwas geringerer Wirkungsgrad.
  • Axialkraft lässt dich durch Doppelschräg- oder Pfeilverzahnung aufheben

Einsatzgebiete:

  • Schnelldrehende und hoch belastete Getriebe ( PKW , Turbine )
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Wie groß ist der Achsabstand, wenn z1=23 und das Gegenrad eine Zähnezahl von z2=39 hat? Wie groß ist die Teilung?

m= 1,5

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siehe Rechnung

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Wie groß ist der Teilkreis eines Zahnrades mit der Zähnezahl z=23 bei einem Modul von m=1,5?

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siehe Rechnung

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Nennen sie mindestens vier Größen zur Beschreibung einer Stirnverzahnung! Welche Größen beschreiben die verzahnung eines Geradstirnrades? 

da = Kopfkreis

d = Teilkreis

ha = Kopfhöhe

h = Zahnhöhe

e = Lückenweite

s = Zahndicke

FbN = Zahnnormalkraft

FT = Tangentialkraft   FT= 2*MT / d 

FR = Radialkraft    FR= F* tan ( αω)

αω = Betriebseingriffswinkel

 

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Was versteht man unter der Grenzzähnezahl bei Evolventen Zahnrädern? Wie groß ist sie bei unkorrigierten Rädern? Durch welche Maßnahmen kann Sie verringert werden?

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  • Unterschreitet die Zähnezahl einer Zahnrades die Grenzzähnezahl, schneidet das Werkzeug am Zahnfuß ein Stück der Evolvente weg
  • Positive Profilverschiebung
  • Vergrößerung des Schrägungswinkel
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Wie ist die allgemeine Übersetzung eines Getriebes definiert ? 

Durch welchen Größen läßt sie sich bei einem einstufigen Zahnradgetriebe beschreiben ?

i= Antriebsdrehzahl/ Abtriebsdrehzahl= n/ n2

i > 1  Übersetzung ins Langsame

i < 1  Übersetzung ins Schnelle

i= n/ n2 = ω1/ ω2 = d2 / d1 = z2 / z1 = MT1 / MT2

d : Teilkreisdurchmesser

z : Zähnezahl

ω : Winkelgeschwindigkeit

 

 

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Warum haben sich bei Zahnradgetrieben Evolventenverzahnungen weitestgehend durchgesetzt?

  • Erfüllung des Verzahnungsgesetzes
  • Einfache, genaue Festigkeit
  • Richtung und Größe der Zahnradkraft sind konstant
  • Räderpaare können bei gleicher Reibung links- und rechtsherum angetrieben werden
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Skizzieren Sie eine Gleitführung mit exzentrischem Krafteingriff. Unter welchen Bedingungen ist ein Gleiten der Führung möglich? Welche Größenverhältnisse sind bei der Gestaltung anzustreben?

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F > FR1 + FR2

Lineargleitlagerinnendurchmesser: 12,16,20,25,30,40,50 mm

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Eine Welle mit d=4,5mm rotiert mit n=3000min-1 in einer Kunststoffgleitlagerbuchse mit l=5mm und übt eine Radialkraft von 50N  aus. Wie groß ist die Sicherheit in der Lagerstelle, wenn die zulässige Flächenpressung pzul=3,5 N/mm2 ist?

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Nach welchen Kriterien werden Gleitlager mit Festkörperreibung ausgelegt? Nennen Sie die Auslegungsgleichungen!

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Dimensionierung:

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Wie läßt sich abschätzen, ob ein hydrodynamisch arbeitendes Gleitlager im Zustand der Flüssigreibung oder im Zustand der Mischreibung läuft?

  • Anhand Stribeck-Kurve
  • Übergangsdrehzahl
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Erläutern Sie den Unterschied zwischen hydrostatischer und hydrodynamischer Schmierung bei Gleitlagern? Welche Auswirkung auf Betrieb und Lebensdauer.

Hydrostatische Gleitlager

  • arbeiten nach dem Prinzip der externer Druckerzeugung, durch eine Pumpe.
  • Vollständige Trennung von Welle und Lagerschale durch Schmiermittelfilm

Lebensdauer + Betrieb:

  • + kein Verschleiß
  • + geringe Erwärmung
  • - externe „Ölversorgen“ d.h. Lebensdauer hängt auch von Pumpe ab
  • - sorgfältige überwachung

hydrodynamische Gleitlager

  • tragender Schmierfilm baut sich allein durch die Relativbewegung zwischen Welle und Lagerschale auf
  • Bei genügend großer Geschwindigkeit und Abstand der Gleitteile so groß → Zapfen schwimmt auf Ölfilm
  • Es treten häufig Mischreibung u.a. Stick-Slip Effekt auf
  • Film baut sich erst bei Bewegung auf → erst oberhalb Übergangsmindestchekzahl → kein Verschleiß
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Welche Lebensdauer erreicht ein Rillenkugellager mit einer dynamischen Tragzahl von c=11400N bei einer Radiallast von 5000N und einer Axiallast von 3000N? (x=0,56 ; y=1)

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Nennen Sie wesentliche Unterschiede zwischen Gleit und Wälzlagern und erläutern Sie den Einsatz der Lagertypen in der Feinmechanik und der Präzisionstechnik.

Wälzlager

  • Geringe Reibung
  • Kein (wenig) Spiel
  • Stoßempfindlich
  • Laufgeräusche
  • Geringe axiale Baulänge
  • schmutzempfindlich
  • Einfache Schmierung
  • Geringe Anlaufreibung

Präszisionstechnik

Feinmechanik, Präzisionslager

Gleitlager

  • Hohe Reibung
  • Spiel
  • Stoßunempfindlich
  • Geräuscharm
  • Geringe Radiale Baulänge
  • schmutzunempfindlich
  • hoher Schmierungsaufwand

Lager für geringe Ansprüche

 

 

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Erläutern Sie die unterschiedlichen Formen der Gleitreibung anhand der Stribeck-Kurve

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I: Festkörperreibung: Reibung bei unmittelbaren Kontakt der Reibflächen, μ Hoch, a=0

II: Mischreibung: Reibung bei Festkörper- und Flüssigkeit nebeneinander vorliegen a=R

III: Flüssigkeitsreibung: Reibung in einem die Reibflächen lückenlos Hemmenden Film, die geschwindigkeitsproportional zunimmt a>>R Dieser Film kann hydrostatisch oder hydrodynamisch erzeugt werden!

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Welche Reibungsarten kennen Sie? Was sind die Merkmale dieser Reibungsarten?

  • Gleitreibung

Bewegungswiderstand zwischen Körpern/ Flächen , die sich relativ zueinander bewegen.

  • Rollreibung

Bezeichnet den, bei rollenden Bewegungen von zylindrischen oder kugelförmigen Körpern auftretenden, Widerstand.

  • Wälzreibung

Überlagerung von Gleit- und Rollreibung

  • Haftreibung

Wirkt bei ruhenden Körpern und ist dem Betrag nach die entgegen gerichtete äußere Kraft

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Welche Lebensdauer erreicht ein Rillenkugellager unter einer reinen Radiallast 5000N, wenn die dynamische Tragzahl c=10000N beträgt.

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