Maschinenelemente 2
Maschinenelemente Fragenkatalog
Maschinenelemente Fragenkatalog
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Cartes-fiches
(1) Welcher grundlegende Unterschied besteht zwischen Achsen und Wellen? Darf sich eine Achse
drehen (Begründung)?
• Wellen übertragen ein Drehmoment, Achsen nicht.
• Achsen dürfen sich mit umlaufenden Bauteilen drehen. Der Vorteil dabei ist ein einfacher
Zugang zum Lager.
(2)Welche zwei Hauptbeanspruchungen treten bei Wellen im Maschinenbau auf?
Torsion und Biegung
3)Zwei Lager einer Welle mit symmetrisch liegendem Stirnrad sind anzuordnen? Welche Vorteile (für
Welle und Lager) bietet ein kurzer Lagerabstand gegenüber einem großen?
Geringere Biegemomente und Lagerkräfte Durchbiegung minimiert, bessere Steifigkeit
des Systems
(4)Nennen Sie drei wesentliche Anforderungen an einen Wellenwerkstoff in einem Stirnradgetriebe!
• Hohe Dauerfestigkeit (Umlaufbiegung)
• Hohe Zähigkeit duktiles Verhalten (im Kern)
• Hohe Steifigkeit (Verformungsgrenzen)
• Gute Herstell- Bearbeitbarkeit (Serie!!!) z.B. schnelle CNC Bearbeitung bei
Massenfertigung
• Verschleißfeste Oberflächen
(5)Welche zwei Gruppen von Stählen werden hauptsächlich bei höher beanspruchten Wellen
verwendet?
• Vergütungsstahl
• Einsatzstahl
(6)Die zu konstruierende Welle muss an verschiedenen Stellen gegen Verschleiß geschützt werden.
Welche Art von Stahl ist zu wählen?
• Einsatzstahl (härtbar)
(7)Welche beiden Achs-Konzepte werden in Fahrzeugen verwendet?
• Feststehende Achsen
• Umlaufende Achsen
(8)Nennen Sie zwei Vorteile von feststehenden gegenüber umlaufenden Achsen!
Tragfähigkeit höher
• Dynamische Scherbeanspruchung höher
(9)Was ist der Unterschied zwischen einem Trag- und einem Spurzapfen?
• Tragzapfen: Kraft senkrecht zur Drehachse
• Spurzapfen: Kraft in Richtung der Drehachse (auf Stirnfläche der Achse bzw. Welle,
Axiallager)
(10) Nennen Sie zwei Ausführungsformen von normgerechten Wellenenden!
• Zylindrische und kegelige Wellenenden
(11) Welche drei grundlegenden Berechnungsnachweise müssen bei der Auslegung von Wellen und
Achsen erfolgen?
Tragfähigkeit
• Elastisches Verhalten
• Kritische Drehzahlen
(12) Wozu wird der Anwendungs- und Betriebsfaktor KA bei der Dimensionierung und beim
Sicherheitsnachweis verwendet?
Um Belastungsspitzen der Bauteile durch unregelmäßige Schwankungen d. äußeren Last
zu berücksichtigen
(13) Welche Verformungen sind bei Wellen und Achsen zu prüfen? Nennen Sie ein technisches
Beispiel für eine Verformungsgrenze!
Verformung bei Torsionsbeanspruchung
• Verformung bei Beigebeanspruchung
Längenänderungen
