Erläutern Die den Begriff der Spannung am Beispiel eines Druckstabes (Skizze inkl. Kräfte). Schreiben Sie die dazugehörige Formel an und benennen Sie alle Parameter und deren Einheiten.
Welche Gefahr besteht speziell bei dünnen Stäben?
Kräfte wirken in richtung der Stabachse, Länge des Stabs verkürzt sich. Die Druckspannung wirkt über die Querschnittsfläche gleichmäßig verteilt.
Bei zu hohen Kräften oder schlanken Stäben können Knickungen auftreten.
Stellen sie den Kettentrieb und Riementrieb gegenüber. Wo liegen jeweils die Vor- und Nachteile?
Kettentriebe im Vergleich zu Riemenantrieben
größere Kräfte
keine nennenswerte Vorspannung nötig -> geringere Belastung für Wellen und Lager
weniger elastisch
mehr Wartung
lauter
teurer
Welche reibschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen kennen Sie?
Pressverbindungen:
Längs- und Querpressverbände
Spannelementverbindungen:
Kegelpressverband
Kegelspannring
Wellenspannhülsen
Klemmverbindungen: Fugenpressung durch Schraubenkraft
geteilte Nabe
Nabe geschlitzt
Welche kraftschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen kennen Sie?
Reibkupplungen
Pressverband (zylindrisch)
Spannelementverbindungen
Klemmverbindungen
Schrumpfverbindungen
Bauteil wird erhitzt und es kommt zu einer Ausdehnung -> BAuteil kann über ein anderes geschoben werden, nach dem abkühlen zieht sich das Bauteil wieder zusammen und erzeugt eine feste Verbindung.
Längskeilverbindungen
Längskeile sitzen unter Vorspannung in einer Wellen- und einer Nabennut
Welche Arten von Schraubensicherungen kennen Sie? Erklärung der Wirkungsweisen und evt. Skizzen
Unwirksame Unterlegelemente
Verliersicherungen -> Sicherungsring
Losdrehsicherungen -> Sicherungsmutter, Federring
Formschlüssige Elemente -> Kronenmutter mit Splint
Kleber
Was versteht man unter einer progressiven Kennlinie einer Feder? Zeichnen Sie das Kraft-/Weg-Diagramm bei progressiver Kennlinie.
Was versteht man unter einer linearen Kennlinie einer Feder? Zeichnen Sie das Kraft-/Weg-Diagramm bei linearer Kennlinie und stellen Sie eine Formel auf.
Was versteht man unter dem Begriff Federsteifigkeit (Formel)? Benennen Sie in der Formel ALLE Parameter und deren Einheiten.
progressive Kennlinie -> bei steigender Kraft nimmt der Federweg langsamer zu
degressive Kennlinie -> bei steigender Kraft nimmt der Federweg schneller zu
Nennen Sie die Unterschiede zwischen Achse und Welle.
Acshe
Tragen von Last ohne Drehmoment
meist feststehend und Bauteil rotiert
Übertragung ->Biege- und Scherkräfte
Beanspruchung -> Biegung
Welle
Übertragung von Drehmoment und Drehbewegung (Axial und radial
Rotiert selbst und überträgt Drehmomnet auf auf ander Bauteile
Übertragung ->Torsionskräfte, Biege- und Scherkräfte
Beanspruchung -> Biegung, Torsion
Welche zwei Grundarten der Reibung kennen Sie? Welche der beiden ist größer?
Was versteht man unter Mischreibung?
Was versteht man unter „Flüssigkeitsreibung“?
Schreiben Sie die Formel für die Reibkraft an und benennen Sie ALLE Parameter und deren Einheiten.
Bewegungsreibung -> zwei bewegte Körper
Haftreibung -> fester Körper+bewegter Körper
Festkörperreibung -> unmittelbarer Kontakt beider Reibpartner
Flüssigkeitsreibung -> eine Flüssigkeitsschicht trennt beide Reibpartner lückenlos
Mischreibung -> teilweise Festkörperreibung, teilweise Flüssigkeitsreibung
Was ist eine Pumpen-Umlaufschmierung?
Vergleichen Sie Nass-Sumpfschmierung und Trocken-Sumpfschmierung. Wo liegen jeweils Vor- und Nachteile?
Verwendung für Hochleistungsgleitlager z.B. KFZ-Motoren
Über ein Röhrensystem wird das Öl von einer Pumpe zu den Lagern befördern
Das ablaufende Öl wird gefiltert und zurückgeführt
Es können dadurch viele Schmierstellen mit Öl versorgt werden
Nass-Sumpfschmierung
Schmiermittel wird unter der Kurbelwelle in der Ölwanne mitgeführt
einfaches System mit weniger Bauteile -> einfache Wartung
günstiger
geringer Platzbedarf
Trockensumpf-Schmierung
Schmiermittel wird in einem anderen Behälter mitgeführt
Das abgetropfte Öl wird aus der Ölwanne wieder in den Ölbehälter gepumpt
Das Schmiersytsem ist Lageunabhängig
effizient aber aufwendig und teuer
Bessere Kühlung
größere Ölkapazität= längere Betriebszeit und verbesserte Schmierleistung
Worauf ist beim Kleben zu achten? Nennen Sie Vorteile und Nachteile des Klebens.
Wo wird in der Medizin das Kleben angewendet?
+
Raumsparend
Leicht
Dicht und Korrsionsbeständig
Werkstoffeigenschaften der Bauteile werden nicht verändert
-
Geringe Festigkeit im Vergleich zu anderen Verfahren
Schwierge Demontage
Zu Beachten ist….
ausreichende Benetzung
geringe Fügespalte -> Kapilarwirkung erwünscht; dünnflüssiger Klebstoff
große Spalte -> zäher Klebstoff
Benetzungswinkel; desto kleiner desto besser <30
Haftgrund= sauber+ fettfrei
Aufrauen der Oberfläche
Zugbeanspruchung vermeiden
Kleben in der Medizin:
Chirurgische Klebstoffe
Dentaladhäsive
Prothesen und Implantate
Medizinische Geräte -> Spritzen, Katheter
Verbandmaterialien
Wie ist die Übersetzung eines Zahnradpaares definiert? Geben Sie die Formel an und benennen sie ALLE Parameter und deren Einheiten.
Wann spricht man von einer positiven Übersetzung?
Wann spricht man von einer Übersetzung ins Langsame?
Wann spricht man von einer negativen Übersetzung?
Wann spricht man von einer Übersetzung ins Schnelle?
positiven Übersetzung -> Außenpaarrad = entgegengesetzte Drehrichtung
negativen Übersetzung -> Innenpaarrad = gleichen Drehsinn
Übersetzung ins Langsame - i>1
Übersetzung ins Schnelle -> i<1
Welche selbstschmierenden Lager sind Ihnen bekannt?
Wartungsfreie Gleitlager:
Schmierstoff bereits in Lager eingebettet
Sinterlager:
bestehen aus gesintertem Metallpulverdas durch ein einen porösen Prozess hergestellt wird -> Poren werden mit Ölimprägniert
Polymerlager:
bestehend aus einem Kunststoff mit integriertem Schmierstoff oder niedrigen Reibungseigenschaften
Kompositlager:
bestehen aus mehreren Schichten und unter anderem einer Gleitschicht aus PTFE oder eienm anderen Kunststoff
Graphitlager:
bestehen aus einem Material, das Graphit enthält, welches als
Festschmierstoff wirkt
Was ist ein Riementrieb (Definition) und wo werden Sie eingesetzt?
Was ist ein Lasttrum?
Wie kann man Riementriebe spannen?
Reibschlüssige Hülltriebe zur Kraft- und Bewegungsübertragung zwischen zwei oder mehr Wellen
Lasttrum -> ziehender Riemenstrang
Verwendung:
Als Förderband
Werkzeug-, Textil, Papier, Mischmaschinen
Vorspannmöglichkeiten:
Eigengewichtsbetrieb -> waagerechter Betrieb; Eigengewicht des Riemens spannt
Dehnungsbetrieb -> ungespannte Länge < Betriebslänge
Spannwellenbetrieb ->Antriebsmotor kann verschoben werden
Spannrollenbetrieb -> zusätzlicheSpannrolle auf dem Leertrum
Selbstspannbetrieb -> Motor ist auf einer Wippe gelagert
Was ist ein Kettentrieb (Definition) und wo werden Sie eingesetzt?
Formschlüssige Hülltriebe zur Kraft- und Bewegungsübertragung zwischen parallelen Wellen. Eine endlose Kette umschlingt zwei oder mehrere Kettenräder.
zur Überbrückung von Achsaabständen, wo zahnräder nicht möglich sind
Textilmaschinen, Land- und Baumaschinen
Transportanlagen
Einsatz bei hoher Umgebungstemperatur (Durchlauföfen)
Wo werden – wenn nötig – Spannelemente bei Ketten- und Riementrieben wirksam.
Im Lasttrum oder im Leertrum?
Leertrum
Nennen Sie alle drei Beanspruchungsarten (Lastfälle 1-3)
Stellen Sie den Verlauf der Spannung über die Zeit graphisch dar.
Ruhende Beanspruchung (Lastfall 1)
-> statische Beanspruchung
Spannung steigt zügig auf einen wert, der eine längere Zeit gehalten wird. Weder Betrag noch Richtung ändern sich.
Schwellende Beanspruchung (Lastfall2)
-> Dynamische Beanspruchung
Spannung schwankt ständig zu einem Maximum und 0. Der Betrag ändert sich, die Richtung bleibt gleich.
Wechselnde Beanspruchung (Lastfall 3)
Spannung schwankt von einem positiven zu einem negativen Maximum. Betrag und Richtung ändern sich
Erläutern Sie den Begriff Spannung am Beispiel eines Zugstabes. (Skizze inkl. Kräfte).
Schreiben Sie die dazugehörige Formel an und benennen Sie ALLE Parameter und deren Einheiten.
Eine Kraft wirkt üder die Querschnitsfläche, gleichmäßig verteilt in Richtung der Stabachse. Dabei wird der Stab länger
Was versteht man unter dem Modul m eines Zahnrades?
Der Modul ist ein Bezugsmaß und kann als Teil des des Teilkreisdurchmessers aufgefasst werden.
P-> Teilung; länge des kreisbogens zwischen zwei aufeinander folgenden gleichnamigen Flanken
d-> Teilkreisdurchmesser 8 [mm]
z-> Zähneanzahl
Was versteht man unter einer „Steigung P“ einer Schraube? Welche Gewindearten kennen Sie?
Schrauben besitzen ein Gewinde, dessen Gänge mit der Steigung P um einen zylindrischen Kern winden
P= Axialverschiebung bei einer Umdrehung
Außengewindde
Innengewinde
Metrische Gewinde
Rundgewinde
Sägengewinde
Trapezgewinde
Welche formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen kennen
Sie?
Passfederverbindungen
Wenn Exzentrität zwischen Welle und Nabe nicht zugelassen werden darf können werden Passfedern ohne Keilanzug vorgesehen
Keilwellenverbindungen
Keilwellen tragen am Umfang eine gerade Zahl „Keile“, die als Passfedern aufzufassen sind
Innenzentrierung+ Flankenzentrierung
Zahnwellenverbindungen
Kegelverbindungen
Welche Arten von “Wellendichtungen” kennen Sie? Erklärung der Wirkungsweise (evt. Skizzen)
Schleifende Dichtungen
Filzringe -> Gehäuserilllen verformen Querschnitt des Filzrings
Stopfbuchs-Packungen ->eine Brille hält die Filzringe unter Spannung
Nilosringe (dünne Blechteller) -> Eine scharfe Kante drückt auf
Stirnseite des Außen- oder Innenringes des Lagers und schleift in diesen eine Rille ein, sodass Fettaustritt verhindert wird
Gleitringdichtung -> zwei Gleitflächen laufen axial gegeneinander und werden durch Federkraft gegeneinander gedrückt
O-Ringe -> Ringförmiges elastisches Material
Berührungsfreie Dichtungen -> wirken durch austrittsverhindernden Weirbelbildung ode Stauung des Schmiermittels
Einfache Spaltdichtung
Fangrillen
Was versteht man unter dem Begriff “Tribologie”
Lehre von Verschleiß, Reibung und Schmierung von Oberflächen
Was ist ein “Aulaufender Bremsbacken”?
Vergleichen sie “Trommelbremse” mit der “Scheibenbremse”. Wo liegen jeweils Vor- und Nachteile?
Auflaufender Bremsbacken:
Der Bremsbacken bei einer Trommelbremse der in Drehrichtung gedrückt wird
Der andere Bremsbacken wird “ablaufender Bremsbacekn genannt
Selbsverstärkungseigenschaft macht Bremse effizienter
Trommelbremse:
Günstiger in der Herstellung und Austausch
Besser gegen Umwelteinflüsse (Schmutz udn Wasser) geschützt
Scheibenbremse:
Wärmeabfuhr
Bremsleistung
EInfache Wartung
Hoher Verschlei
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