KOT
KOT = Scheiße
KOT = Scheiße
Kartei Details
| Karten | 63 |
|---|---|
| Lernende | 13 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Andere |
| Erstellt / Aktualisiert | 18.02.2014 / 30.04.2019 |
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Nennen Sie drei Gestaltungsregeln für klebegerechte Bauteilgestaltung. Erläutern Sie diese Regeln mit Hilfe von Skizzen.
Klebeverbindungen sind konstruktiv so zu gestalten, dass sie möglichst nur auf Scherung und oder Zug/Druck beansprucht werden- Biege und Schälbeanspruchung sollen vermieden werden.
- Herr Klein: Schubbeanspruchung bevorzugen, Lotspalt konstant sein, Schälbeanspruchung vermeiden
Eine gelötete Rohrverbindung mit dem Innendurchmesser d=30mm und einer Wandstärke s=1mm führt Stickstoff mit einem Überdruck von p=3bar. Wie groß muss bei einer Sicherheit S=1,5 und einer zulässigen Schubspannung des Lotes von τzul=90 N/mm2 die Überlappungslänge der Verbindung sein? Kommentieren Sie das Ergebnis!
Rechnung siehe Bild.
Das Ergebnis hat eine sehr hohe Sicherheit.
Zwei Wellen Ø25mm sind mit einer gelöteten Muffe verbunden, deren Überlappungslänge auf jedem Wellenende 5mm beträgt. Wie groß ist das mit einer Sicherheit von 1,5 übertragbare Drehmoment bei einer zulässigen Schubspannung von τzul=35N/mm2 ?
siehe Bild
Was ist Ziel der Schraubensicherung? Welche Arten von Schraubensicherungen kennen Sie?
- Schraubensicherungen sollen die Funktion einer Schraubenverbindung unter beliebige lange wirkender Beanspruchung erhalten. Von der Art der Ausführung und Belastung der Verbindung hängt es ab, ob eine besondere Sicherung notwendig und welche zweckmäßig ist.
- Formschlüssige Sicherungselemente
Die durch ihre Form bzw. Verformung des Schraubenkopfes oder die Mutter festlegen
Klemmende Sicherungselemente
Üben beim Verschrauben eine zusätzliche axiale oder radiale Anpresskraft auf die Gewindeflanken aus und bewirken dadurch einen erhöhten Reibungsschluss.
Wie groß wird bei dem Kraftverhältnis 1/6 und einer Betriebskraft von FA=10000N die Schraubenzusatzkraft?
Rechnung im Bild
Ursachen:
- Vorspannkraftverlust durch setzen
- Aufhebung der Haftreibung im Gewinde durch dyn. Belastungà Übergang zum Gleiten
Wie groß ist bei einer Schraubenverbindung mit der Schraubennachgiebigkeit δs=5*10-8 mm/N und der Plattennachgiebigkeit δp=1*10-8 das Kraftverhältnis?
siehe Bild
Welche Informationen enthalten die Ziffern 10.9 auf einem Schraubenkopf
Die Zahlen geben die Festigkeitsklasse von Schrauben an.
Die erste Zahl (x) ist 1/100 der Mindestzugfestigkeit ( Rm) in N/mm2. Sie gibt an, ab welcher Zugspannung eine Schraube brechen darf.
Zugfestigkeit : x * 100 [N/mm2]
Die zweite Zahl (y) gibt das 10fache des Verhältnisses der Streckgrenze zur Zugfestigkeit an.
Die Streckgrenze Re gibt an, ab welcher Spannung trotz steigender Verlängerung der Schraube, die Zugkraft das erste Mal konstant ist oder sinkt
Berechnung der Streckggrenze : x * y * 10 [N/mm2]
Wie ist die Festigkeitsklasse einer Schraube mit einer Bruchfestigkeit von Rm=500 N/mm2 und einer Streckgrenze von Re=300 N/mm2? Erläutern Sie ihr Ergebnis!
Rechnung im Bild
→Klasse 5.6
→ weit verbreitete Festigkeitsklassen
→ Klasse 5.6-5.8 sind Kreuzschlitzschrauben
→ recht duktil, nicht sehr Bruchfest
Skizzieren Sie zu FSA=2000N und Ф=0,2 ein maßstäbliches Verspannungsdreieck für eine Vorspannkraft von FV=20000N.
siehe Bild
Wie groß ist bei einer Schraubenverbindung mit der Schraubennachgiebigkeit δs=4*10-8mm/N und der Plattennachgiebigkeit δp=1*10-8 mm/N das Kraftverhältnis?
Wie groß wird bei diesem Kraftverhältnis die Schraubenzusatzkraft bei einer Betriebskraft FA=10000N?
siehe Bild
Was ist der Vorteil einer vorgespannten Schraubenverbindung? Erläutern Sie ihre Ansicht am Schraubenverspannungsdreieck.
+ reibschlüssige Übertragung der Kräfte
+ Sicherung der Verbindungen gegen Lösen
+ Betriebskraft FA muss nur zu einem Teil von der Schraube aufgenommen werden
Wie ist das Kraftverhältnis bei bei einer vorgespannten Schraubenverbindung definiert?
siehe Bild
Nach welchen Kriterien wird ein Querpressverband ausgelegt? Welchen zusammenhang gibt es zur Festigung der Bauteiltoleranzen?
Erforderlicher Fugendruck zur Funktionserfüllung
- →Drehmomentübertragung oder Axialkraftübertragung (Mindestpassung)
- → kleinste zulässige Welle trifft auf größte zulässige Bohrung → kleinstes Übermaß
Maximal auftretender Fugendruck
- resultierend aus Toleranzen (Maximalpassung wegen Bauteilbeanspruchung)
- → größte zulässige Welle trifft auf kleinste zulässige Bohrung (Wellen und Nabentoleranz festlegen)
Festlegung von Bauteiltoleranzen
→ Welle, muss bei allen Toleranzen, von Welle und Bohrung, größer sein als die Nabe.
Welche Beanspruchungen sind bei der Auslegung von Nietverbindungen maßgeblich?
Roloff-Matekk: Nietverbindungen sind in der Regel für die Übertragung von Scher und Lochleibungskräften zu bemessen. Zugbeanspruchung versucht man zu vermeiden!
- Absetzen der Niete
- Lochleibung der Bauteile
Skizzieren Sie zwei Varianten konischer Spannverbindungen? Was sind die Vorteile dieser Spannverbindung?
Zwischenspannsysteme:
+ schnelle und leichte Montage
+ Lösbare Verbindung
+ beliebige Lage der Nabe in axialer und tangentialer Richtung realisierbar
+ Standardbauteil
Skizzieren Sie fünf Lösungen unterschiedlicher Wirkprinzipien, zwei Bleche von zwei mm Dicke stumpf zu verbinden.
Stoffschlußverbindungen
- Schweißen
- Löten
- Kleben
Reibschlußverbindung
- Preßverbindung
Formschluß
- Schrauben
Skizzieren Sie für zwei Stumpf zu verbindende Bleche von s=2mm und einer Breite von b=50mm eine Löt, eine Schweiß und eine Nietverbindung. Diskutieren Sie Vor- und Nachteile.
- Nietverbindung
+ keine Werkstoffbeeinflussung
+ gute Automatisierbarkeit
+ kein schlagartiges Versagen
+ gute Kontrollierbarkeit
- schlechte Demontageeigenschaft
- Gefahr der Kontaktkorosion
- keine großen Fläche möglich
-Lötverbindung:
+ Verbindung unterschiedlicher Materialien
+ geringe Temperatur
+ gute Leitfähigkeit
+ geeignet für Massenfertigung
- aufwendige Nahtvorbereitung
- Korrosion --> Flussmittelreste
- Lotflüssigkeit --> Flussmittelreste
-Schweißverbindung:
+ hohe Belastbarkeit
+ geringe Vorbereitung
- hohe Temperaturen
- Dämpfe
- schlecht Demontierbar
Skizzieren Sie vier Lösungen ein Stahlrohr Durchmesser 80*5mm zu verschließen (Kupferrohr Durchmesser 25*1,5mm)
siehe Bild
Nennen und skizzieren Sie die Welle-Nabe-Verbindungen, Nasenkeil. Was sind die Dimensionierungskriterien?
Polygonprofil bei einzutreibenden Nutenkeilen also auch bei Treibkeilen, ist eine ausreichende Wellennutlänge zum einwandfreien Einführen in die Nut vorzuziehen.
Dimensionierung:
- zwischen Welle und Nabe ist eine Enge Übergang- oder leichte Übermaßpassung zu wählen, um das Verlaufen und außermittige "sitzen" der Nabe möglichst zu vermeiden
- die Nabenabmessung werden in Abhängigkeit vom Wellendurchmesser gewählt
- das übertragbare Drehmoment ist weitgehend von der Eintreibkraft des Keiles abhängig und daher rechnerisch schwer zu erfassen
Nennen und skizzieren Sie die Welle-Nabe-Verbindungen, Passfederverbindung. Was sind die Dimensionierungskriterien?
Dimensionierung: MT nicht "my"
Flächenpressung Nabennut: Formel1
Wellennut: Formel2
+ leichte Montage und Demontage
+ einfache Fertigung
- hohe Kerbwirkung
- Unwucht bei hohen Drehzahlen
- nicht für dyn. wechselnde Beanspruchung
Nennen und skizzieren Sie die Welle-Nabe-Verbindungen, Pressverband. Was sind die Dimensionierungskriterien?
Pressverband: Skizze
- Querpressverband als Schrumpfpressverband bei denen vor dem Fügen die Narbe erwärmt (in Öl, in elektrisch oder gasbeheizten Öfen) und auf die Welle aufgeschrumpft wird.
Dimensionierung:
- Welle mus bei allen Toleranzlagen von Welle und Bohrung größer sein als die Bohrung
-Erforderlicher Fugendruck zur Funktionserfüllung (Drehmomentübertragung)
- kleinste zulässige Welle trifft auf größte zulässige Bohrung
- Maximal auftretender Fugendruck resultierend aus Toleranzen "größte zulässige Welle trifft auf kleinste zulässige Bohrung"
Was sind die wesentlichen Unterscheidungsmerkmale und Einsatzgebiete formschlüssiger und reibschlüssiger Verbindungen?
Formschluß-Verbindung: Bolzen-Stiftverbindungen, Nietverbindung, Paß- und Scheibenfederverbindung
- nicht für dynamisch wechselnde Belastung
Reibschluß-Verbindung: Keilverbindungen, Kegelsitz, Pressverbindung, Klemmverbindung
- auch für dynamisch wechselnde Belastung
Nennen und erläutern Sie die drei wesentlichen Wirkprinzipien von Bauteilverbindungen sowie die Auswahl- und Dimensionierungskriterien für Verbindungen.
Reibschluß: Durch Verspannen der Normalkraft in den sich berührenden Flächen werden Reibungskräfte (Tangentialkräfte) erzeugt , die den zu übertragenden Verschiebungskräften entgegenwirken.
Übertragen von Belastungen an Wirkflächenpaaren durch Erzeugen einer Reibkraft mit einer Normalkraft (coulombsches Reibungsgesetz)
Dimensionierung: F=
Anwendungskriterien:
+ einfache und kostengünstige Verbindung von Bauteilen aus unterschiedlicher Materialien
+ justage von Bauteilen
+ auch für dynamisch wechselnde Belastungen
Formschluß: "die Kraftübertragung über Formelemente, die als Mitnehmer wirken, erfolgt"
Übetragen von Belastungen an Wirkflächenpaaren durch Aufnehmen einer Flächenpressung p
Dimensionierung: p=
Anwendungskriterien:
- häufige und einfache Montage, Demontage
- eindeutige Positionierung von Bauteilen
- Verbinden unterschiedlicher Materialien
- Aufnehmen von Relativbewegungen außerhalb der Hauptbelastung
- nicht für dyn. wechselnde Beanspruchung
Bsp.: Passfederverbindungen, Schnappverbindungen, Nietverbindungen
Stoffschluß: "mit oder ohne Zuhilfenahme von Zusatzwerkstoffe, die Teile an den Stoßstellen zu einer unlösbaren Einheit vereinigt werden.
Übertragen von Belastungen an der Fügestelle durch stoffliches Vereinigen der Bauteilwertstoffe ohne oder mit Zusatzwerkstoffen
Dimensionierung: Bestimmung des Beanspruchungszustand nach den Gesetzen der Festigkeitslehre
Anwendungskriterien:
+ Dichten der Fügestellen
+ Verwendung genormter Bauteile und Halbzeuge
+ dynamische Belastungen
- mögliche chemische oder thermische Beinflussung der Bauteile
