ME1

Die Lagerlasten aufgrund von Ft sind symmetriebedingt. Warum ist es sinnvoll, ein Zylinderrollenlager an der Wellen-Gehäuse-Durchführung zu belassen?

Wieso kann am äußeren Ende der Festlagerung ein Sicherungsring mit Rechtecknut bedenkenlos verwendet werden?

Am Loslager ist die tau_t = tau_t,max. Wie kann die Kerbwirkung am Nutmuttergewinde minimiert werden?

Warum ist es günstiger das Zahnrad an der Welle stoff-und nicht z.B. formschlüssig?

Bennenen Sie-durch Eintragen in der rechten Skizze- die drei dichtend wirkenden Eigenschaften eines Radialwellendichtringes.

Vervollständigen sie das M_b(x) und T(x) - Diagramm unter Berücksichtigung der eingetragenen Maximalwerte in den drei Bereichen.

• a = Abstand zwischen den Lagern; Mittig sitzt Zahnrad

1. 0<= x < a/2

2. a/2 <= x < a

3. x > a

(Hinweis: Wo greifen Kräfte an der Welle an)

Vervollständigen sie das sigma_b(r,x=a) und tau(r,x=a).

Warum ist es günstiger, mehrere Maschinenelemente gemeinsam mit einer Nutmutter als mit einem Sicherungsring axial zu fixieren?

1. Welle, Naben, Passfedern haben gleichen Werkstoff

2. Wellendurchmesser Zahnrad: dz=35mm und Wellenende: d_e= 28mm

3. Passefeder am Zahnrad ist ausreichend dimensioniert

Weisen sie anhand der Formel aus der Vorlesung (und Ähnlichkeitsbetrachtung) nach, dass die Passfeder am Wellenende überdimensioniert ist.

Die “A” ist zigarrenförmig zu gestalten:

1. Begründen Sie, warum bei reiner Biegung d_a(x/[mm]) - ca. - (x/[mm])^1/3 gilt.

Zeichnen sie für 0<=x/cm<=8 bzw. 0<=x/mm<=80

Strich-2Punkt-Linie die Kontur idealer Werkstoffausnutzung um diese herum sind die Rolle und die Lager anzuordnen

Ergänzend zu 1:

1.1 Kreuzen Sie in der Tabelle an

1.2 Welcher Einfluss ergibt sich durch die Vernachlässigungen auf die maximale Vergleichsspannung?

Die zulässige Seilkraft zu Nr.1 betrage Fs = 12,5 kN. Die beiden lager sind statisch mit (C_o/P_o) =1 ausgewogen zum Seil zu bemessen. Markieren Sie in der Tabelle (ohne Dichtscheiben) aufgeführt die passende Baugröße

Das dargestellte Getriebe sei mit der Drehzahl n angetrieben. Die Eingriffslinie “E” ist eingezeichnet.

1. wie groß sind die Lagerlasten an der Zwischenwelle “Z” ungefähr?

2. warum sind Lagerschaden zu erwarten?

3. Wie können hier lagerschäden bspw. vermieden werden?

4. Welcher lagerwinkel beta=40° ist folglich bei Zwischengetriebewellen mit Evolventenverzahnung mit dem Flankenwinkel alpha=20° zu vermeiden?

Bennen sie das auf die Zwischenwelle wirkende Drehmoment T.

(Zahnräder der Zwischen/-Eingangs/-Abtriebswelle sind gleich groß)

Begründen sie anhand der für die Innenringe der Wälzlager zu wählende Passungsart: Ist die Passung vom Zahnrad auf Zwischenwelle eine Spiel/-Übergangspassung zu bevorzugen?

Ein Rillenkugellager sei mit radial Fr=27kN und axial Fa==kN belastet. Wählen Sie aus der Tabelle eines aus, für welches L_10>= 0,125*10^6 gilt.

Es gelte h=2b:

Wie viele n-Profile müssen bei Biegung um die z-Achse parallel geschaltet werden, um die gleiche Steifigkeit zu erhalten wie bei Biegung um die y-Achse?

1.Ermitteln Sie in A-A zeichnerisch: Wie groß ist die Reaktionskraft im Mittelpunkt M, Fm zu den Wälzpunkten C1 und C2 wirkenden Kräften F_N = 67kN? (BLAU und GRÜN)

1. Tragen Sie an den Wälzpunkten C1 und C2 wirkende Kräfte F_N* = 67kN ein (andere Richtung) (ROT)

2. Ermitteln Sie die neue im Mittelpunkt M wirkende Reaktionskraft F_M* (ROT)

3. Welche Gefahr birgt die Auslegung von Zahnradgetrieben mit drei nicht komplanaren Wellen?

Dargestellt sind zwei Beispiele für drehgerechte Gestalten. Nennen Sie jeweils einen Vorteil der “nicht fertigungsgerechten”

Gegeben sind zwei alternative V-Nähte (Schweißnaht?)

1. Bessere Wahl markieren

2. Begründung

(bei 2.Wahl ist Naht mit spitze nach oben, Kraft bleibt dort)

Warum folgen die Traganteile der Gewindegänge n=(1…6) dem exponentiellen Verlauf 1/3^n ?

Wie viel Arbeit W wird verrichtet, wenn eine Feder (mit konstanter Steifigkeit) bei einer Kraft F = 1,6 um s/[mm] = 6,3 ausgelenkt wird?

W = phiM/2 = Fs/2

Mit welcher Geschwindigkeit v läuft ein Flachriemen auf einer Scheibe mit d = 1 und einer Drehzahlt von n=2,5 ?

v = w*r = pi*d*n

Woher kommt die 1,72 in der Formel zur überschlägigen Bemessung

d >= 1,72 * (T/tau_t,zul)^1/3

Der Dargestellte Querschnitt mit dem Durchmesser d wird mit einer Zugspannung sigmaz = 80N/mm^2 beansprucht. Wie groß ist sigma_z bei einem Durchmesser d*=d/2?

Gegeben ist die Näherungskonstruktion eines Smith-Diagrammes

1. Tragen sie qualitativ den tatsächlichen Verlauf ein (BLAU)

2. markieren sie den bereich wo eine “Annahme auf sichere Seite besteht” (ROT)

3. Tragen sie die drei Geraden für iii.) wechselnde , ii.)schwellende , i.)ruhende Beanspruchung ein (GRÜN)

Gegeben sei das Federsystem mit den fünf Federsteifigkeiten aR bis eR. Es gelte a=4, b=1, c=3, d=3 und e=5. Berechnen sie die Gesamtsteifigkeiten R_ges.

Skizzieren sie ein Verspannungsschaubild für eine Verschraubung mit der Vorspannkraft F_v aus dem hervorgeht, dass die schraube eine höhere Nachgiebigkeit hat als die verspannten Teile.

Leiten sie aus den fünf gegebenen Formeln die zur überschlägigen Dimensionierung von Wellen nach der Festigkeit her.

Ein Kugellager wird mit P=2C also der zweifachen dynamischen Tragzahl belastet

1. Wie groß ist die nominelle Lebensdauer L_10?

2. Allgemein: Um welchen Faktor verändert sich die lebensdauer, wenn man ein Kugellager doppelt so stark belastet, wie in der Rechnung angenommen?

Die Abbildung zeigt ein hydrodynamisches Gleitlager mit umlaufender Schmiernut und maximal möglicher Druckverteilung p

Tragen sie die sich ergebende maximal mögliche Druckverteilung p* ein, wenn die schmiernut wegfällt.

Die Abildung zeigt das Freikörperbild der Zwischenwelle mit Drehsinn n und Leistungsfluss P

1. tragen sie an den mit o gekennzeichneten Punkten die tangentialen Zahneingriffskräfte qualitativ hinsichtlich Orientierung und größer-kleiner ein

2. Tragen sie die orientierung der axialen Zahneingriffskräfte ein und kreuzen sie an, ob diese hinsichtlich der Belastung des Festlagers günstig kompensieren