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Book SynopsisTable of ContentsA. Allgemeine Grundlagen.- 1. Grundbegriffe und Arten der Maschinenelemente.- 2. Allgemeine Gestaltungs- und Berechnungsregeln.- a) Zeichnung.- b) Gestaltung.- c) Berechnung.- B. Normzahlen und Passungen.- 1. Allgemeines.- 2. Normzahlen (Vorzugszahlen).- 3. Normmaße (Vorzugsmaße).- 4. ISO-Passungen.- a) Grundbegriffe.- b) Toleranzsystem.- c) Paßsystem.- d) Passungsarten.- e) Maßtoleranzen.- f) Maße ohne Toleranzangaben.- g) Eintragung von Toleranzen in Zeichnungen.- h) Prüfen der Maßhaltigkeit.- i) Verwendungsbeispiele für Passungen.- 5. Berechnungsbeispiele.- C. Festigkeit und zulässige Spannung.- 1. Allgemeines.- 2. Beanspruchungs- und Belastungsarten.- a) Beanspruchungsarten.- b) Belastungsarten.- c) Formelzeichen für Spannungen und Festigkeiten.- 3. Statische Belastung.- a) Festigkeitsbegriffe.- b) Gewaltbruch.- c) Zulässige Spannung bei statischer Belastung.- 4. Dynamische Belastung.- a) Dauerfestigkeitsbegriffe.- b) Dauerfestigkeitsschaubilder und Dauerfestigkeitswerte.- c) Kerbwirkung.- d) Dauerbruch.- e) Nutzdauerfestigkeit.- f) Zulässige Spannung.- 5. Berechnungsbeispiele.- D. Klebverbindungen.- 1. Allgemeines.- 2. Klebstoffarten.- a) Allgemeine Übersicht.- b) Lösungsmittelklebstoffe.- c) Reaktionsklebstoffe.- 3. Herstellen der Klebverbindungen.- a) Vorbehandeln der Klebflächen.- b) Kleben.- 4. Eigenschaften der Klebverbindungen.- a) Physikalische Eigenschaften.- b) Mechanische Eigenschaften.- 5. Gestaltung der Klebverbindungen.- 6. Berechnungsbeispiel.- E. Lötverbindungen.- 1. Allgemeines.- 2. Lotarten.- a) Weichlote.- b) Hartlote.- 3. Lötverfahren.- a) Kolbenlötung.- b) Flammenlötung.- c) Tauchlötung.- d) Ofenlötung.- e) Widerstands- und Induktionslötung.- f) Sonstige Lötverfahren.- 4. Festigkeitseigenschaften.- 5. Gestaltung der Lötverbindungen.- F. Schweißverbindungen.- 1. Allgemeines.- 2. Schweißverfahren.- a) Gasschweißen (Autogenschweißen).- b) Lichtbogenschweißen.- c) Sonstige Schweißverfahren.- 3. Schweißbarkeit der Werkstoffe.- a) Stahl, Stahlguß, Gußeisen.- b) Nichteisenmetalle.- c) Kunststoffe.- 4. Schweißnahtarten.- a) Stumpfnaht.- b) Kehlnaht.- c) Stirnnaht.- d) Nahtdicken.- 5. Schweißverbindungen im Stahlbau.- a) Allgemeine Richtlinien.- b) Werkstoffe.- c) Berechnung der Schweißverbindungen.- d) Besondere Hinweise.- 6. Schweißverbindungen im Kessel-und Behälterbau.- a) Allgemeine Richtlinien.- b) Werkstoffe.- c) Berechnung geschweißter Druckbehälter.- 7. Schweißverbindungen im Maschinenbau.- a) Allgemeine Richtlinien.- b) Berechnung der Schweißverbindungen.- c) Zulässige Spannungen für Schweißverbindungen im Maschinenbau.- 8. Punktschweißverbindungen.- a) Allgemeine Richtlinien.- b) Berechnung der Punktschweißverbindungen.- c) Gestaltung der Punktschweißverbindungen.- 9. Gestaltung der Schweißverbindungen.- a) Allgemeine Gestaltungsrichtlinien.- b) Zeichnerische Darstellung.- c) Gestaltungsbeispiele.- 10. Berechnungsbeispiele.- G. Nietverbindungen.- 1. Allgemeines.- 2. Die Niete.- a) Nietformen.- b) Nietwerkstoffe.- 3. Herstellung der Nietverbindungen.- a) Allgemeine Hinweise.- b) Warmnietung.- c) Kaltnietung.- 4. Nietlängen.- 5. Verbindungsarten.- 6. Schnittigkeit.- 7. Nietverbindungen im Stahlbau.- a) Allgemeine Richtlinien.- b) Berechnung genieteter Bauteile.- c) Berechnung der Niete.- d) Gestaltung der Nietverbindungen im Stahlbau.- 8. Nietverbindungen im Kessel- und Druckbehälterbau.- a) Allgemeine Richtlinien.- b) Werkstoffe.- c) Berechnung genieteter Druckbehälter.- d) Berechnung der Niete.- 9. Nietverbindungen im Behälterund Rohrleitungsbau.- 10. Nietverbindungen im Maschinenbau.- 11. Nietverbindungen im Leichtmetallbau.- a) Allgemeine Richtlinien.- b) Aluminiumniete.- c) Werkstoffe.- d) Berechnung der Bauteile und Niete.- e) Gestaltung der Nietverbindungen im Leichtmetallbau.- 12. Berechnungsbeispiele.- H. Schraubenverbindungen.- 1. Allgemeines.- 2. Gewinde.- a) Gewindearten.- b) Gewindebezeichnungen.- c) Geometrische Beziehungen.- 3. Schrauben und Muttern.- a) Schraubenarten.- b) Mutternarten.- c) Sonderformen von Schrauben und Muttern.- d) Ausführung und Werkstoffe der Schrauben und Muttern.- 4. Schraubensicherungen.- 5. Scheiben.- 6. Nicht vorgespannte und vorgespannte Verbindungen mit Befestigungsschrauben.- 7. Kraft- und Verformungsverhältnisse bei vorgespannten Schraubenverbindungen.- a) Kraftverhältnisse bei statischer Längskraft.- b) Kraftverhältnisse bei dynamischer Längskraft.- c) Kraftverhältnisse bei statischer oder dvnamischer Querkraft.- d) Verformungen an Schraube und verschraubten Teilen.- 8. Dauerhaltbarkeit der Schraubenverbindungen.- 9. Betriebsverhalten vorgespannter Schraubenverbindungen.- a) Setzerscheinungen, Lockerungsfaktor.- b) Pressung an den Auflageflächen.- 10. Mutterhöhe, Einschraublänge.- 11. Erzeugung der Vorspannkraft, Anzugsmoment.- a) Kräfte am Gewinde. Gewindereibungsmoment.- b) Anzugsmoment.- 12. Lösen der Schraubenverbindung, Sicherungsmaßnahmen.- a) selbsttätiges Losdrehen.- b) Sicherungsmaßnahmen, Anwendung der Sicherungs-elemente.- 13. Berechnung der Befestigungsschrauben.- a) Längsbeanspruchte, nicht vorgespannte Schrauben.- b) Längsbeanspruchte, vorgespannte Schrauben.- c) Querbeanspruchte Schrauben, Klemmschrauben.- 14. Schrauben im Stahlbau.- a) Anwendung.- b) Schraubenarten.- c) Berechnung der Zug- und Druckstabanschlüsse.- d) Berechnung von Konsolanschlüssen.- e) Allgemeine Hinweise.- 15. Bewegungsschrauben.- a) Überschlägige Berechnung, Vorwahl des Gewindedurchmessers.- b) Nachprüfung auf Festigkeit.- c) Nachprüfung auf Knicksicherheit.- d) Spindelführung.- e) Wirkungsgrad der Bewegungsschrauben, Selbsthemmung.- 16. Berechnungsbeispiele.- I. Bolzen-, Stiftverbindungen und Sicherungselemente.- 1. Allgemeines.- 2. Bolzen.- a) Formen und Verwendung.- b) Berechnung.- 3. Stifte.- a) Formen und Verwendung.- b) Berechnung.- 4. Bolzen-Sicherungen.- a) Sicherungsringe.- b) Splinte.- c) Stellringe.- d) Achshalter.- 5. Gestaltung von Bolzen- und Stiftverbindungen.- K. Elastische Federn.- 1. Allgemeines.- 2. Federkennlinien.- a) Lineare Kennlinien.- b) Gekrümmte Kennlinien.- 3. Federungsarbeit.- 4. Federwerkstoffe, ihre Eigenschaften und Verwendung.- a) Federstahl.- b) Nichteisenmetalle.- c) Nichtmetallische Federwerkstoffe.- 5. Zug- und druckbeanspruchte Federn aus Metall (Ringfeder).- 6. Biegebeanspruchte Federn aus Metall.- a) Rechteck- und Dreieck-Blattfedern.- b) Mehrschicht-Blattfeder.- c) Schenkelfeder.- d) Spiralfeder.- e) Tellerfedern.- 7. Drehbeanspruchte Federn aus Metall.- a) Drehstabfeder.- b) Schraubenfedern, Allgemeines.- c) Ausführung der zylindrischen Schraubenfedern mit Kreisquerschnitt.- d) Berechnung zylindrischer Schrauben-Zugfedern mit Kreisquerschnitt.- e) Berechnung zylindrischer Schrauben-Druckfedern mit Kreisquerschnitt.- f) Zylindrische Schraubenfedern mit Rechteckquerschnitt.- g) Kegelige Schraubenfedern.- 8. Federn aus Gummi.- a) Eigenschaften.- b) Berechnung.- c) Ausführung, Anwendung, Gestaltung.- 9. Berechnungsbeispiele.- L. Achsen, Wellen und Zapfen.- 1. Allgemeines.- 2. Werkstoffe und Herstellung.- 3. Berechnung der Achsen.- a) Zylindrische Achsen.- b) Hochbeanspruchte, angeformte Achsen.- c) Besondere Hinweise.- 4. Berechnung der Wellen.- a) Verdrehbeanspruchte Wellen.- b) Gleichzeitig verdreh- und biegebeanspruchte Wellen.- c) Lange Wellen.- d) Hohlwellen.- 5. Auszuführende Achsen- und Wellendurchmesser.- 6. Kritische Drehzahl.- a) Schwingungen, Resonanz.- b) Biegekritische Drehzahl.- c) Drehkritische Drehzahl.- d) Konstruktive Maßnahmen.- 7. Berechnung der Zapfen.- a) Achszapfen.- b) Wellenzapfen.- c) Genormte Wellenzapfen.- d) Einzelzapfen.- 8. Gestaltung der Achsen, Wellen und Zapfen.- a) Allgemeine Gestaltungsrichtlinien.- b) Sonderausführungen.- 9. Berechnungsbeispiele.- M. Elemente zum Verbinden von Welle und Nabe.- 1. Allgemeines.- 2. Reibschlüssige Verbindungen.- a) Klemmverbindung.- b) Kegelverbindung.- c) Ringfeder-Spannverbindung.- d) Preßpassungen.- 3. Formschlüssige Verbindungen.- a) Keilwellenverbindung.- b) Kerbverzahnung.- c) Polygonprofil.- d) Paßfederverbindungen.- 4. Vorgespannte, formschlüssige Verbindungen, Keilverbindung.- 5. Berechnungsbeispiele.- N. Kupplungen.- 1. Allgemeines.- 2. Feste Kupplungen.- a) Scheibenkupplung.- b) Schalenkupplung.- c) Stirnverzahnung (Hirthverzahnung).- 3. Bewegliche, unelastische Kupplungen.- a) Längsbewegliche Kupplungen (Ausdehnungskupplungen).- b) Querbewegliche Kupplungen.- c) Winkelbewegliche Kupplungen.- d) Allseitig bewegliche Kupplungen.- 4. Elastische Kupplungen.- a) Elastische Stahlbandkupplung (Malmedie-Bibby-Kupplung).- b) Elastische Bolzenkupplungen.- c) Hochelastische Kupplungen.- 5. Schaltkupplungen.- a) Mechanisch betätigte Schaltkupplungen.- b) Elektrisch betätigte Schaltkupplungen.- c) Hydraulisch und pneumatisch betätigte Schaltkupplungen.- 6. Sicherheitskupplungen.- 7. Anlaufkupplungen.- a) Nicht steuerbare Anlaufkupplungen.- b) Steuerbare Anlaufkupplungen.- 8. Freilaufkupplungen.- O. Lager.- 1. Allgemeines.- a) Lagerarten.- b) Eigenschaften.- c) Verwendung der Gleit- und Wälzlager.- 2. Wälzlager.- a) Aufbau, Wälzkörperformen und Werkstoffe.- b) Standard-Bauformen der Wälzlager, ihre Eigenschaften und Verwendung.- c) Sonder-Bauformen.- d) Baumaße und Kurzzeichen für die Wälzlager.- e) Lagerauswahl.- f) Berechnung umlaufender Wälzlager.- g) Berechnung stillstehender oder langsam umlaufender Wälzlager.- h) Gestaltung der Lagerstellen.- i) Schmierung der Wälzlager.- k) Lagerdichtungen.- l) Gestaltungsbeispiele für Wälzlagerungen.- m) Berechnungsbeispiele für Wälzlager.- 3. Gleitlager.- a) Grundlagen der Schmierungsund Reibungsverhältnisse.- b) Gleitlagerwerkstoffe.- c) Berechnung der Radial-Gleitlager mit hydrodynamischer Schmierung.- d) Berechnung der Axial-Gleitlager.- e) Schmierung der Gleitlager.- f) Lagerdichtungen.- g) Gestaltung der Radial-Gleitlager.- h) Gestaltung der Axial-Gleitlager.- i) Berechnungsbeispiele für Gleitlager mit hydrodynamischer Schmierung.- k) Polyamid-Gleitlager.- l) Berechnungsbeispiele für Polyamid-Gleitlager.- P. Zahnräder.- 1. Allgemeines.- 2. Verzahnungsgesetz.- a) Voraussetzungen.- b) Geschwindigkeitsverhältnisse.- c) Beweis des Verzahnungsgesetzes.- d) Folgerungen.- 3. Allgemeine Verzahnungsmaße.- 4. Übersetzung.- 5. Zykloidenverzahnung.- a) Die Zykloiden.- b) Eigenschaften und Verwendung.- c) Konstruktion der Zahnform.- 6. Evolventenverzahnung.- a) Die Evolvente.- b) Eigenschaften und Verwendung.- c) Konstruktion der Zahnform.- d) Eingriffstrecke, Eingriffslänge, Überdeckungsgrad.- e) Abwälzverhältnisse.- f) Außen-Gerad-Verzahnung.- g) Innen-Gerad-Verzahnung.- 7. Profilverschobene Evolventen-Geradverzahnung.- a) Anwendung.- b) Zahnunterschnitt, Grenzzähnezahl.- c) Profilverschiebung.- d) Zahnspitzengrenze, Mindestzähnezahl.- e) Rad- und Getriebeabmessungen bei V-Null- und V-Getrieben.- f) Evolventenfunktion und ihre Anwendung bei V-Getrieben.- g) Wahl der Summe der Profilverschiebungsfaktoren und ihre Aufteilung.- h) 0,5-Verzahnung.- i) Rechentafeln.- k) Konstruktionsbeispiel.- 8. Gerad-Stirnräder und -Stirnradgetriebe.- a) Verwendung.- b) Allgemeine Abmessungen, Eingriffsverhältnisse.- c) Kraftverhältnisse.- d) Berechnung der Tragfähigkeit der Geradstirnräder.- e) Zusatzbelastungen 423 f) Wahl der Übersetzung.- 9. Schräg-Stirnräder und -Stirnradgetriebe.- a) Grundformen und Verwendung.- b) Allgemeine Abmessungen.- c) Eingriffsverhältnisse.- d) Profilverschobene Schrägverzahnung.- e) Kraftverhältnisse.- f) Berechnung der Tragfähigkeit der Schrägstirnräder.- g) Wahl der Übersetzung.- h) Wirkungsgrade.- 10. Berechnungsbeispiele für Stirnradgetriebe.- 11. Schraubradgetriebe.- a) Merkmale und Verwendung.- b) Geometrische Beziehungen.- c) Eingriffsverhältnisse.- d) Kraftverhältnisse.- e) Wirkungsgrad.- f) Berechnung der Getriebeabmessungen.- 12. Kegelräder und Kegelradgetriebe.- a) Grundformen, Eigenschaften und Verwendung.- b) Geometrische Beziehungen am geradverzahnten Kegelradgetriebe.- c) Eingriffsverhältnisse am geradverzahnten Kegelradgetriebe.- d) Grenzzähnezahl und Profilverschiebung bei geradverzahnten Kegelrädern.- e) Kraftverhältnisse am geradverzahnten Kegelradgetriebe.- f) Berechnung der Tragfähigkeit geradverzahnter Kegelräder.- g) Geometrische Beziehungen an schräg- und bogenverzahnten Kegelradgetrieben.- h) Eingriffsverhältnisse an schräg- und bogenverzahnten Kegelradgetrieben.- i) Grenzzähnezahl bei schräg-und bogenverzahnten Kegelrädern.- k) Kraftverhältnisse an schräg- und bogenverzahnten Kegelradgetrieben.- l) Berechnung der Tragfähigkeit schräg- und bogenverzahnter Kegelräder.- m) Sonstige Hinweise.- 13. Berechnungsbeispiele für Kegelradgetriebe.- 14. Schneckengetriebe.- a) Eigenschaften, Ausführungsformen und Verwendung.- b) Geometrische Beziehungen.- c) Eingriffsverhältnisse.- d) Wirkungsgrad.- e) Kraftverhältnisse.- f) Berechnung der Tragfähigkeit der Schneckengetriebe.- g) Werkstoffe und Werkstoffpaarung.- 15. Berechnungsbeispiele für Schneckengetriebe.- 16. Werkstoffe und Gestaltung der Zahnräder aus Metall.- a) Werkstoffe.- b) Gestaltung der Räder.- c) Ausführung der Verzahnung.- d) Darstellung, Maßeintragung.- 17. Schmierung der Zahnräder.- a) Stirnradgetriebe.- b) Kegelradgetriebe.- c) Schraubradgetriebe und Schneckengetriebe.- 18. Zahnräder aus Kunststoff.- a) Eigenschaften und Verwendung.- b) Kunststoffsorten.- c) Überschlägige Berechnung der Kunststoff-Zahnräder.- d) Genauere Berechnung der Polyamid-Zahnräder.- e) Gestaltung der Polyamid-Zahnräder.- f) Berechnungsbeispiele für Polyamid-Zahnräder.- Q. Riemengetriebe.- 1. Allgemeines.- 2. Getriebearten und deren Verwendung.- a) Offene Riemengetriebe.- b) Gekreuzte Riemengetriebe.- 3. Riemenarten und Riemenwerkstoffe.- a) Flachriemen.- b) Keilriemen.- c) Zahnriemen.- 4. Berechnung der Riemengetriebe.- a) Theoretische Grundlagen.- b) Berechnung der Flachriemengetriebe.- c) Berechnung der Normalkeilriemengetriebe.- d) Berechnung der Schmalkeilriemengetriebe.- e) Riemenlänge, Achsabstand, Spannweg.- 5. Gestaltung der Riemengetriebe.- a) Allgemeine Gesichtspunkte.- b) Hauptabmessungen der Riemenscheiben.- c) Werkstoffe der Riemenscheiben.- d) Ausführung der Scheiben.- e) Spannrollen.- f) Schaltbare Riemen.- 6. Berechnungsbeispiele.- R. Kettengetriebe.- 1. Allgemeines.- 2. Bauteile des Kettengetriebes.- a) Ketten.- b) Kettenräder.- 3. Berechnung der Ketten.- a) Vorwahl der Kette.- b) Nachprüfung der Kette.- 4. Gestaltung der Kettengetriebe.- a) Anordnung.- b) Zähnezahlen, Übersetzung.- c) Durchhang.- d) Gliederzahl, Achsabstand.- e) Verbindungsglieder.- f) Hilfseinrichtungen.- g) Schmierung.- 5. Berechnungsbeispiel.- Sachwortverzeichnis.
