T2000 mündliche Prüfung

Mündliche Prüfung

Mündliche Prüfung


Kartei Details

Karten 188
Sprache Deutsch
Kategorie Maschinenbau
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 21.08.2025 / 21.08.2025
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Welche Formen von Wärmeübertragung gibt eS?

Wärmeleitung, Konvektion, Strahlung

Ein quadratisches Bauteil aus Stahl wird auf einer Fläche mit den Hauptspannungen σx = 80MPa und σy=20MPa sowie einer Schubspannung τxy=30MPa belastet.

  1. Zeichne den Mohrschen Spannungskreis für diesen Spannungszustand.

  2. Bestimme die Hauptspannungen σ1 und σ2.

  3. Berechne die maximale Schubspannung τmax

  4. Diskutiere kurz, ob das Material nach der Tresca-Hypothese sicher belastet ist, wenn die Streckgrenze Re=150 MPa beträgt.

1: Mittelpunkt 50, Radius 42,43

2: sigma1= 92,43; sigma2: 7,57

3: taumax = 42,43 = R

4: tauzul = 150/2 = 75 -> taumax < tauzul -> passt

 

Wie viele Komponenten sind in einem Spannungstensor?

9 Stück, 6 davon unabhängig

Welche Festigkeitshypothesen gibt es und wann wendet man sie an?

  • Normalspannungshypothese (Rankine): bei spröden Werkstoffen, Versagen kündigt sich nicht durch Verformung an, größte Normalspannung überschreitet Zugfestigkeit
  • Gestaltänderungsenergiehypothese (Mises): für duktile Werkstoffe, Versagen durch plastische Verformung, Beginn Verformung wenn Vergleichspannung über Streckgrenze, Abgleiten -> Gleitbruch, Beste Übereinstimmung
  • Schubspannungshypothese (Tresca): für duktile Werkstoffe mit ausgeprägter Streckgrenze und spröde Werkstoffe bei mehrachsiger Druckbelastung, Versagen aufgrund maximaler Schubspannung durch Fließen

Wie berechnet man Zugfestigkeit und Streckgrenze von Schrauben (zB 8.8) und für was sind 8.8 Schrauben und 12.9er Schrauben geeignet?

Zugfestigkeit: Erste Ziffer * 100 

Streckgrenze: Erste Ziffer * zweite Ziffer * 10 

8.8 ist elastischer; 12.9 (hochfest) nicht gut bei Schlägen

Formel für Flächenträgheitsmoment Rechteck

b * h^3 /12

Welches Gesetz verbindet Spannung und Dehnung?

Hooksches Gesetz (nur im linearen Bereich)

Was ist das Abrichten einer Schleifscheibe?

Wieder gerade machen

Wie hart kann HSS-Stahl werden in Rockwell?

65-67 HRC

Was ist Reibung?

- Kraft, die entgegen der Bewegungsrichtung wirkt

Haftreibung und Roll-Gleitreibung

Was ist Zermet?

Zermet steht für „Zerlegbare Metall-Keramik-Verbindung“ und bezeichnet im Werkzeugbereich meist:

  • Hartmetall-Werkzeuge, die aus metallischen Bindemitteln (Co, Ni) und keramischen Hartstoffen (z. B. WC, TiC, TiN) bestehen.

  • Kombination aus Härte der Keramik + Zähigkeit des Metalls → hohe Verschleißfestigkeit bei gleichzeitig guter Bruchzähigkeit.

  • Typische Anwendung: Fräser, Bohrer, Drehplatten.

Kurz: sehr harte, verschleißfeste Werkzeuge für die Zerspanung.

Welche Beschichtungen gibt es für Fräser

 

  • TiN (Titanitrid): goldfarbene Beschichtung, gute Verschleißfestigkeit, reduziert Reibung, Standard für viele Metalle.

  • TiC (Titancarbid): härter als TiN, sehr verschleißfest, oft für abrasive Werkstoffe.

  • TiAlN / TiAlCN (Titanaluminium(N) / TitanaluminiumcarbN): besonders hitzebeständig, für höhere Schnittgeschwindigkeiten, oft bei Stahl und hochwarmfesten Legierungen.

Welche Arten von Verschleiß gibt ?

 

  • Abrasiv (Abriebverschleiß): Material wird mechanisch abgetragen, z. B. durch harte Partikel zwischen zwei Oberflächen oder scharfkantige Kanten. → Schmirgel, Sandpapier.

  • Adhäsiv (Fressen): Materialübertragung durch klebendes Festkleben an Kontaktstellen, oft bei hohen Druck/Temperaturen. → Metalle können aneinander „kleben“ und abreißen.

  • Chemisch (korrosiver Verschleiß / tribochemisch): Material wird durch chemische Reaktionen (z. B. Oxidation, Korrosion) an der Oberfläche abgebaut, oft in Verbindung mit Reibung. → z. B. Rost unter Bewegung, Oxidschichtabrieb.

 

Nenne Trennverfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide

Schleifen, Polieren, Läppen, Honen

Nenne Trennverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide

Fräsen, Drehen, Bohren, Reiben, Sägen, Feilen

Nenne verschiedene Kettenarten, Lagerarten und Riemenarten

  • Kettenarten: Gliederketten (Handelsübliche Kette), Bolzenketten, Buchsenketten, Rollenketten
  • Riemenarten: Flachriemen, Keilriemen, Keilrippenriemen (Riemenband), Synchronriemen
  • Lagerarten: Rillenkugellager (einreihig, zweireihig), Schulter- und Pendelkugellager, Zylinderrollenlager, Nadellager, Kegelrollenlager

  • Welche Elemente sind Bestandteil eines Antriebs?

Motor, Getriebe, Wellen, Lager, Kupplung

Getriebe: Wo treten Verlustgrößen auf?

  • Reibung: überall wo sich was bewegt
  • Nicht ausreichende Schmierung -> Verschleiß
  • Verschmutzungen
  • Falsche Übersetzung

  • Ist ein runder Querschnitt für einen biegesteifen Träger geeignet?

  • Eignet sich gut bei Trägern die gegen Verdrehung sicher sein sollen, da hohe Torsionssteifigkeit und Druckfestigkeit
  • Formstabil aber geringe Biegefestigkeit

  • Weshalb verwendet man Passungen im Maschinenbau? Nennen Sie typische Anwendungsbeispiele.

  • Um zwei Bauteile mit definierter Genauigkeit zusammenzufügen
  • Spielpassung (Welle in einem Lagergehäuse)
  • Presspassung (Zahnrad auf Welle)
  • Übergangspassung (Kugellager in ein Gehäuse)

  • Welche Toleranzarten im Maschinenbau kennen Sie? Nennen Sie ein für jeden Typ Beispiele

  • Maßtoleranz: Abweichnungen vom Nennmaß
  • Formtoleranz: Abweichungen von idealer Geometrie
  • Lagetoleranz: Abweichungen von idealer Lager zueinander
  • Rauheitstoleranu: Oberflächenbeschaffenheit
  • Lauftoleranz: Abweichung von Drehen
  • Richtungstoleranz: Ausrichtung von Geometrieelementen

  • Warum muss eine Kernlochbohrung für ein Innengewinde tiefer gebohrt sein als die benötigte Gewindetiefe?

  • Faustformel: Gewindedurchmesser – Steigung = Kernlochdurchmesser
  • Sauberer Anschnitt und vollständige nutzbare Gewindetiefe

  • Warum bei Drehteilen Freistiche?

  • Auslaufzone für Werkzeuge bei der Bearbeitung
  • Um etwas „Plan“ zu montieren

  • Zahnräder, schrägverzahnt/ gerad verzahnte – vor und Nachteile

Kraftübertragung: gerade: ruckartig; schräg: gleichmäßig

Laufverhalten: gerade: laut; schräg: leiser

Axialkräft: gerade: keine; schräg: ja, erzeugt welche

Fertigung: gerade: einfacher, günstiger; schräg: aufwendiger, teurer

Einsaz: gerade: einfache Anwendung (Uhren); schräg: hochbelastete Getriebe 

Welchen Verbdinungsarten beim Fügen gibt es?

  • formschlüsslig -> lösbar, unlösbar -> Stiften, Crimpen, Nieten, Klettverbindung, Schwalbenschwanz, Passfeder
  • kraftschlüssig -> lösbar, unlösbar -> Keilen, Schrauben, Pressen, Warmnieten (unlösbar)
  • stoffschlüssig -> unlösbar -> Kleben, Löten, Schweißen

  • Erklären Sie, warum bei hochdynamisch belasteten Schraubenverbindungen die Verwendung von Dünnschaftschrauben die Sicherheit erhöht

  • Sind elastischer also dehnbarer -> Belastung gleichmäßiger
  • Weniger Kerbwirkung und Spannungspitzen
  • Besserer Widerstand gegen Wechselbelastung

  • Erklären Sie den Begriff der Selbsthemmung

  • Gewinde kann nur mit äußerer Kraft bewegt werden bei Trapezgewinden

  • Welche Gewindearten kennen Sie? Nennen Sie typische Anwendungsfälle

  • Metrisches ISO-Gewinde bei Schrauben
  • Feingewinde bei Platzmangel oder höhere Genauigkeit
  • Trapezgewinde bei Schraubzwingen und Schraubstock)
  • Whithworth-Rohrgewinde (Rohre)
  • Rundgewinde bei Eisenbahnkupplungen
  • Linksgewinde bei Bewegung nicht selbstständig lösen soll bei Gasflaschen
  • Sägengewinde bei Pressen
  • Flachgewinde kaum noch Verwendung bei alten Pressen

  • Gleitlager (NUR Radialkräfte ODER Axialkräfte)

  • Hydrostatische Gleitlager
    • Öl mit Pumpen in den Gleitraum gepresst
    • Schmierfilmaufbau aufgrund externer Druckölversorgung
  • Hydrodynamische Gleitlager
    • Schmierschicht durch Haftung an den Gleitflächen
    • Schmierfilmaufbau selbstständig aufgrund der Dynamik
    • Mischreibung beim Anfahren
    • Oberhalb der Übergangsdrehzahl entsteht Flüssigreibung
  • Hybride Gleitlager
    • Sind hydrodynamische Gleitlager mit hydrostatischer Anfahrhilfe
  • Trockenlager

Ohne Zwischen Medium

  • Wie wird ein Kugellager gefertigt?

  • Drehen, Schleifen, Härten, Wälzkörper durch Walzen, Käfige gepresst

  • Welche Kräfte können von einem Kugellager aufgenommen werden?

  • Radiale und nach Lagertyp auch axiale

  • Einzelteile eines Kugellagers benennen

Außenring, Innenring, Kugeltaschen (Käfig), Kugeln

  • Wälzlager erkennen/benennen (Radialkräfte UND Axialkräfte)

Radiallager, Axiallager, Kugellager, Rollenlager

  • Was ist ein Loslager?

Radiale Kräfte (senkrecht zur Welle) zu übertragen, während gleichzeitig eine gewisse axiale Beweglichkeit (entlang der Welle) zugelassen wird.

  • Welche Lagerarten kennen Sie? Nennen Sie typische Anwendungsfälle für einige Lager.

  • Fest- und Loslager bei Brücken
  • Feste Einspannung, wenn Welle gegen Verdrehen und Verschieben gesichert
  • Pendelstütze bei Getriebelagerung
  • Parallelführung bei linearen Bewegungen

  • Was ist eine Einheitsbohrung?

  • Der Durchmesser der Bohrung wird nach einer festen ISO-Toleranz festgelegt

  • Passungen, 10H7

  • 10 ist der Durchmesser der Bohrung
  • H -> groß H ist System Bohrung immer von 0 bis positiv
  • 7 ist die Toleranzklasse

  • Wieso können sich Schraubverbindungen lockern? Nennen Sie Maßnahmen dagegen

  • Durch Schwingungen, Korrosion, Temperaturschwankungen und setzen lösen
  • Sichern: Spannscheiben, Sicherungsscheiben, Kleber

  • Formschlüssig, kraftschlüssig, Stoffschlüssige Schraubensicherungen!

  • Formschlüssig: Verliersicherung
  • Kraftschluss: Setzsicherung
  • Stoffschlüssig: Losdrehsicherung

  • Schrauben - unterschiedliche Arten

  • Nach Größe, Form des Kopfes, Gewinde, Werkstoff, Festigkeit und Beschichtung