PES2

Meist verwendete Maschinenelemente zum Verbinden von Bauteilen.

Schraubverbindungen lassen sich zerstörungsfrei lösen und wieder verbinden.

Es gibt eine Vielzahl von verschiednen Schraubentypen und -grössen.

Schraube wirkt wie eine Feder, die die Bauteile miteinander verspannt.

Eine Schraube übersetzt eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung. Schraubverbindungen sind Kombinationen aus Form- und Reibschluss:

Formschluss im Gewinde zwischen Schraube und Mutter.Reibschluss auf der schiefen Ebene bei Verdrehung. Reibschluss zwischen Teilen durch Normalkraft.

• Reduzierte Festigkeit der Lötstelle.
• Zusätzlicher Arbeitsgang der Oberflächenvorbereitung. 
• Es ist fast immer eine Überlappung notwendig.
• Galvanische Korrosion durch unterschiedliche Potentiale der Verbindungspartner möglich (vor allem bei Aluminium).

Was sind die Vorteile des Lötens?

• Geringere Wärmeeinbringung gegenüber Schweissen und damit weniger Verzug.
• Es können leicht verschiedene Werkstoffe kombiniert werden.
• Gute wärme- und elektrische Leitfähigkeit vorhanden.
• Es können mehrere Lötverbindungen an einem Werkstück gleichzeitig hergestellt werden.

Was für Arten des Lötens gibt es und bei welcher Temperatur?

• Weichlöten: bis 450°C 
• Hartlöten: ab 450°C 
• Hochtemperaturlöten: ab 900°C

Unlösbares Verbinden von Fügeteilen durch Zufügen von geschmolzenem Lot.

Dabei entsteht eine Oberflächenlegierung, die Fügeteile werden nicht aufgeschmolzen.

Was sind die Nachteile beim Kleben?

• Klebeverbindungen besitzen unter Umständen eine deutlich tiefere Festigkeit als die Grundmaterialien.
• Klebeverbindungen nicht sehr hitzebeständig. 
• Unter Umständen recht lange Aushärtzeiten. 
• Aufwändige Oberflächen-Vorbereitung. 
• Veränderung der Festigkeit durch Alterung. 
• Grundsätzlich ist eine Überlappung notwendig.

Was sind die Vorteile beim Kleben?

• Bauteile werden keiner grossen Wärme ausgesetzt.
• Es können ganz unterschiedliche Werkstoffe verbunden werden.
• Keine Schwächung der Teile (z. B. durch Löcher).

Klebeverbindungen können isolierend, dichtend, elastisch oder dämpfend

Was ist Kleben?

Unlösbares Verbinden der Fügeteile mittels Klebstoff.

Der Klebstoff haftet auf Oberfläche durch physikalische Wechselwirkungen (Adhäsion).

Was sind die Nachteile beim Schweissen?

• Je nach Verfahren wird viel Wärme eingebracht. Spannungen und Verzug beim Abkühlen der Bauteile.
• Unter Umständen aufwändige Vorarbeiten notwendig (Entlacken, Entrosten, Vorwärmen...).
• Unter Umständen aufwändige Nacharbeiten notwendig (Glühen (Entspannen), Reinigen...).

Was sind die Vorteile beim Schweissen?

• Stabile, belastbare Verbindung
• Stoffschlüssig, nicht lösbar
• Preiswerte Verbindung
• Keine Überlappungen notwendig (im Gegensatz zB zum Schrauben)
• In nahezu jeder Position und Umgebung einsetzbar (es gibt auch Unterwasser-Schweissen).
• Sogar Verbindungen unterschiedlicher Materialien möglich (bedingt).

Was ist schweissen:

• Unlösbares Verbinden von Bauteilen unter Wärme und / oder Druck, mit oder ohne Schweisszusatzwerkstoffe.
• Beim Schweissen wird durch lokales Schmelzen der zu verbindenden Bauteilen eine Verbindung mit hoher Festigkeit erzeugt.
• Deutlich günstiger als Schrauben oder Nieten und deutlich fester als Löten oder Kleben.

Wie funktioniert die Stoffschlüssige Verbindung + Beispiele?

Verbindung mittels arteigenem (Schweissen) oder artfremden (Löten, Kleben) Zusatzstoff. Bsp:Schweissen, Kleben, Löten

Was sind die Nachteile einer Nietverbindung?

• Bauteile sind durch Nietlöcher geschwächt. 
• Bauteile müssen überlappend sein.
• In der Fertigung teuerer als Schweissen.

Was sind die Vorteile einer Nietverbindung?

• Kein Wärmeeinfluss beim Verbinden (keine Spannungen und kein Verziehen).
• Ungleiche Werkstoffe lassen sich verbinden.
• Durch Blindnietsysteme sind schnelle und kostengünstige Verbindungen möglich. Sogar, wenn die Schliesskopfseite nicht zugänglich ist.

Was ist eine Nietverbindung?

Die Niete ist ein plastisch verformbares, zylindrisches Verbindungselement.

Verbindungsvorgang durch Verformen der Niete.

Kaltgenietete Verbindungen sind Formschlüssig (durch die Stauchung der Niete werden die Nietlöcher vollständig ausgefüllt.

Wie funktioniert die Formschlüssige Verbindung + Beispiele?

Kraftübertragung aufgrund der Form der zu verbindenden Teile.

Bsp: Passfeder, Stifte, Nieten

Wie funktioniert die Reibschlüssige Verbindung + Beispiele?

Kraftübertragung mittels Aufpressen oder Aufklemmen.

Bsp: Klemmverbindungen, Kegelverbindungen, Schrumpfverbindungen

Was für Verbindungsarten gibt es?

Reibschlüssige Verbindungen, Formschlüssige Verbindungen, Stoffschlüssige Verbindungen, Schraubverbindung

Welche Passungsarten gibt es?

Spielpassung: Teile immer Spiel


Übermasspassung: Teile haben immer Übermass (können nur mittels Pressung verbunden werden)


Übergangspassung: Teile können sowohl Übermass wie auch Spiel haben (je nach Ist-Massen)

Was ist eine Passung?

Die Passung ist das Zusammenspiel zweier tolerierter Teile.

Beide Teile haben dasselbe Nennmass.

Was ist eine Lagetoleranz?

Eine Lagetoleranz definiert die Toleranz einer Lage gegenüber einer Referenz.

Was ist eine Formtoleranz?

Eine Formtoleranz definiert die Toleranz einer Form.

Für was gilt die Allgemeintoleranz und wie ist ihre Norm?

Im Zeichnungskopf sollte eine Allgemeintoleranz definiert werden (z.B. Allgemeintoleranz ISO 2768-m).

Allgemeintoleranz gilt für alle Masse, welche keine Toleranz aufweisen.

Deuten sie das Kurzzeichen 50H7:

N: Nennmass


Buchstabe: Toleranzfeldlage (Aussenmass (kleiner Buchstabe) / Innenmass (grosser Buchstabe))


Zahl: Grundtoleranz in 20 Stufen (je kleiner, umso feiner)

Wert ist vom Nennmass abhängig und muss aus Tabelle rausgelesen oder berechnet werden.

Wie ist das Kurzzeichen einer Tolleranz aufgebaut?

50 H 7 (N Buchstabe Zahl)

Welche Arten von Geometrieabweichungen gibt es?

Massabweichungen:

Innenmass Loch maximal 0.1 mm über Nennmass, da sonst zB Welle im Loch wackelt.

Formabweichungen:

Ebenheit Druckplatte besser als 0.1 mm, da sonst zB gedrucktes Teil auf Druckbett krumm wird

Lagerabweichungen:

Achsabstände von Löchern genauer als +/- 0.1 mm, da sonst zB Schrauben nicht durch Löcher passen.

Oberflächenabweichungen:

Oberflächenrauheit besser als Ra 0.2, da sonst zB zu schlechte Gleiteigenschaften

Was ist der Merksatz der Tolleranzen?

„so gross wie möglich, so fein wie nötig“

Was ist eine Linearführung?

• Eine Linearführung kann sich nur in axialer Richtung bewegen.
• Linearführungen gibt es mit Kugeln und Rollen.
• Nehmen kräfte und momente in alle Richtungen auf

Was sind Linearlager?

• Linearlager lagern und führen ein Bauteil entlang einer Führung.
• Linearlager können sowohl Gleitlager wie auch Wälzlager sein.