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Abschnitt Elemente technischer Systeme

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Präsentation zum Thema: "Abschnitt Elemente technischer Systeme"—  Präsentation transkript:

1 Abschnitt Elemente technischer Systeme
Ziele des Abschnitts ETS: Wichtige mechanische Grundelemente zum Aufbau technischer Systeme kennen lernen. Grundelemente benennen! Übersicht vermitteln. Eigene Recherchen anregen. Konstruktionstechnik WS 2012/13 Elemente technischer Systeme Teil 2 Bolzen und Schrauben Dipl. Ing (FH) Daniel Kelkel Prof. Dr.-Ing. Bernd Heidemann Büro 7217 Tel Begrüßung

2 Übersicht 1 Wintersemester 2012/13
Raum 8025, Stunde 1 + 2, ab 07:45 Fr Evaluation Formschlüssige Verbindungen: Bolzen und Schrauben Klausurübung Fr Elemente techn. Systeme (Lager) heute 2

3 2 Verbindungen – Gliederung und Übersicht
starr gelenkig elastisch lösbar unlösbar Verbindungsarten formschlüssig „wie Haken in Öse“ ineinander eingreifende bzw. abstützende Flächen Frage: Wo paßt hier die Schraube rein? -formschlüssig in axialer Richtung - kraftschlüssig in Umfangsrichtung - lösbar kraftschlüssig Reibschluss stoffschlüssig schweißen kleben löten FN F F = μ FN

4 2 Verbindungen – formschlüssig - Nieten
Nietverbindung nicht lösbare formschlüssige Verbindung plastisch verformtes, zylindrisches Verbindungselement Das Herstellen der Verbindung heißt Nieten und wird vorwiegend zum Fügen von Blechteilen eingesetzt. Im Kessel- und Tragwerks-/ Stahlbau ist es durch modernere Fügetechniken (Kleben, Schweißen) verdrängt worden. Nachteile: höherer Arbeitsaufwand (Löcher bohren, Niete umformen, Bauteile werden durch Löcher geschwächt…) Vorteile ungleichartige Werkstoffe können verbunden werden. keine Beeinflussungen durch Wärmewirkung Zwei Vollniete Verschiedene Blindniete Mögliche Anwendungen? Nietverbindungen an einer alten Brücke

5 2 Verbindungen – formschlüssig - Nieten
Herstellung einer Nietverbindung: Nietloch herstellen: bohren, (oder stanzen und anschließend reiben) Lochränder ansenken Den Setzkopf mit einen Gegenhalter unterstützen. Gestaltung des Loches vor dem Schließen Nach dem Schließen des eines Halbrundkopfes Setzkopf Gegenhalter Den Niet mit „Kopfmacher“ (auch Schellhammer oder Döpper genannt) auf einer Nietmaschine unter gleichmäßigem Druck oder mit einem Drucklufthammer unter Schlägen schließen. Stahlniete bis d = 8mm und alle Nichteisenmetallniete werden kalt geschlossen. Stahlniete ab d = 10mm werden warm geschlossen, d.h. nach Erwärmen auf Hellrotglut ca. 1000°C.

6 2 Verbindungen – formschlüssig - Nieten
Beispiele: Voll-, Halbhohl- und Rohrnieten für niedrige Schließungskräfte Nieten nach DIN 7338 für Brems- und Kupplungsbeläge Vollniet nach DIN 7338 Hohlniet nach DIN 7339 Rohrniet nach DIN 7340 Bauteile aus elastischen oder besonders spröden Werkstoffen können nur mit Nietformen verbunden werden, bei denen nur niedrige Schließungskräfte aufgebracht werden müssen.

7 2 Verbindungen – formschlüssig - Nieten
Blindnieten: ermöglichen das Vernieten von nur einseitig zugänglichen Bauteilen wie z.B. an Halbhohl- oder Hohlprofilen. Vergleiche: Dübelbefestigungen Verschiedene Blindniete

8 2 Verbindungen – formschlüssig - Nieten
Blindnieten

9 2 Verbindungen – formschlüssig - Nieten
Blindnieten: ermöglichen das Vernieten von nur einseitig zugänglichen Bauteilen wie z.B. an Halbhohl- oder Hohlprofilen. Vergleiche: Dübelbefestigungen 1 2 3 1 2 3 Beispiel Dornniet: 1 Niet eingesetzt 2 Dorn einziehen 3 Niet geschlossen Beispiel Durchziehniet: 1 Niet eingesetzt 2 Dorn ausziehen 3 Niet geschlossen

10 2 Verbindungen – formschlüssig - Nieten
Blindnieten: ermöglichen das Vernieten von nur einseitig zugänglichen Bauteilen wie z.B. an Halbhohl- oder Hohlprofilen. Beispiel Blindniet: 1 Niet eingesetzt 2 Kerbstift einschlagen 3 Niet geschlossen 1 2 3 Abbildungen aus: Krause, Grundlagen der Konstruktion für Feinwerk- und Elektrotechniker

11 2 Verbindungen – formschlüssig – Nieten - Gewindniet
Hinweis: Siehe Übungen am Ende der Vorlesung

12 2 Verbindungen – formschlüssig – Bolzen und Stifte
Mit Stiften und Bolzen werden zwei oder mehrere Bauteile formschlüssig und lösbar verbunden. Sie gehören zu den ältesten Verbindungselementen und sind weitestgehend genormt. Sie sind einfach und kostengünstig. Anwendungen: Zur Positionssicherung zweier Maschinenteile, z.B. Getriebedeckel auf dem Getriebegehäuse… Zum Realisieren fester Verbindungen zwischen Naben, Hebeln, Stellringen und Wellen oder Achsen. Fertigungsschritte hierzu: Loch bohren und reiben z.B. der Zylinderstift Tafelbild und Fragen: Gestaltungshinweise und Passungen aus Birkhofer

13 2 Verbindungen – formschlüssig – Bolzen und Stifte
Zum Beispiel der Zylinderstift nach DIN EN – ISO 2338: Dieser ist mit unterschiedlichen Detailgeometrien und mit verschiedenen Toleranzfeldern genormt verfügbar. Z.B.: Toleranzfeld m6 mit Linsenkuppe, h8 mit Kegelkuppe, h11 ohne Kuppe. Einige Regeln zur Auswahl und Gestaltung: Den Stiftdurchmesser d passend zum Schraubendurchmesser wählen, z.B. also d = 6 mm bei M6. Stiftlänge l ≥ 2 x d Stiftkuppe bündig mit der Oberkante des Bauteils abschließen lassen. Zur Orientierung: Übliche Stiftdurchmesser in der Feinwerkstechnik d ≤ 5 mm im Maschinenbau 6 mm ≤ d ≤ 12 mm im Großmaschinenbau d ≥ 16 mm z.B. der Zylinderstift Tafelbild und Fragen: Gestaltungshinweise und Passungen aus Birkhofer

14 2 Verbindungen – formschlüssig – Bolzen und Stifte
Beispiele: Genormte Bolzen Beispiel: Gabelgelenk mit Bolzen rtrt: rtrt Welche Passungen sind sinnvoll? Ohne Kopf Mit Kopf und Splintloch Mit Gewindezapfen Abbildungen aus: Krause, Grundlagen der Konstruktion für Feinwerk- und Elektrotechniker

15 Entwerfen – Einfluss der Stückzahl auf Fertigung u
Entwerfen – Einfluss der Stückzahl auf Fertigung u. Gestaltung - Lagerbock Hier Übung: Varianten zeichnen lassen.

16 Entwerfen – Einfluss der Stückzahl auf Fertigung u
Entwerfen – Einfluss der Stückzahl auf Fertigung u. Gestaltung - Lagerbock Hier Übung: Varianten zeichnen lassen.

17 Entwerfen – Einfluss der Stückzahl auf Fertigung u
Entwerfen – Einfluss der Stückzahl auf Fertigung u. Gestaltung - Lagerbock Hier Übung: Varianten zeichnen lassen.

18 Entwerfen – Einfluss der Stückzahl auf Fertigung u
Entwerfen – Einfluss der Stückzahl auf Fertigung u. Gestaltung - Lagerbock Hier Übung: Varianten zeichnen lassen.

19 2 Verbindungen – formschlüssig – Bolzen und Stifte
rtrt: rtrt

20 2 Verbindungen – formschlüssig – Bolzen und Stifte
rtrt: rtrt

21 2 Verbindungen – formschlüssig – Bolzen und Stifte - Splinte
rtrt: rtrt

22 2 Verbindungen – formschlüssig – Bolzen und Stifte
rtrt: rtrt

23 2 Verbindungen – formschlüssig – Bolzen und Stifte
Beispiel: Stiftverbindung zur Drehmomentübertragung Variante: Querstift Welche Passungen sind sinnvoll? rtrt: rtrt Abbildungen aus: Krause, Grundlagen der Konstruktion für Feinwerk- und Elektrotechniker

24 2 Verbindungen – formschlüssig – Bolzen und Stifte
Beispiel: Stiftverbindung zur Drehmomentübertragung Variante: Längsstift F rtrt: rtrt Abbildungen aus: Krause, Grundlagen der Konstruktion für Feinwerk- und Elektrotechniker

25 2 Verbindungen – formschlüssig – Bolzen und Stifte
Abbildungen aus: Krause, Grundlagen der Konstruktion für Feinwerk- und Elektrotechniker Konstruktive Hinweise: in der Regel in Bohrungen mit Passungseigenschaften (Toleranzfelder H7 bis H12). Für lösbare Stiftverbindungen Durchgangslöcher vorsehen (beidseitig zugänglich) Für Sacklöcher Stifte mit besonderen Enden (Zylinderstifte mit Innengewinde und Abflachung o. Längsrille) Normen: Zylinderstifte nach DIN EN-ISO 2338 Kegelstifte nach DIN EN 22339 Kerbstifte nach DIN EN ISO 8739 bis 8745 Kerbnägel nach DIN EN ISO 8746 und 8747 Beispiele Kegelstift zum axialen Verspannen zweier Bauteile Zylinderstift als Anschlag Paßkerbstift in einem Gabelgelenk Zylinderstifte als Querstifte Paßkerbstifte mit Hals in einem Funktionselement

26 2 Verbindungen – formschlüssig – Bolzen und Stifte
Übung: Skizziere für die Beispiele d) und e) die Ansichten in Draufsicht. Welche Funktion ist jeweils vorstellbar?

27 2 Verbindungen – formschlüssig – Spannhülse DIN 1481
Spannhülse nach DIN 1481 Warum hält das?

28 2 Die Schraube und Schraubenverbindungen
Entwicklung einer Spezialschraube für gebrochene Halswirbel mit Hilfe der MIM-Technik - Forschungsziel Wissenschaftliches und technisches Ziel dieses Projektes, bei der die MIM-Technologie (Metal Injection Moulding) zur Anwendung kommt, ist die Herstellung eines vermarktungsfähigen Wirbelschraubenimplantats aus Metallpulverspritzguss auf Ti-Al-Nb-Basis unter besonderer Berücksichtigung der für dieses Produkt wichtigen Eigenschaften. Dazu zählen Funktionalität, Bioverträglichkeit und Festigkeit. Zu Brüchen in der Halswirbelsäule kommt es zumeist als Folge von Auffahrunfällen. Eine besonderen Gruppe von anspruchsvollen Befestigungselementen, Dehnschrauben genannt, leisten zuverlässige Hilfe beim Heilungsprozess. Grundgedanke dieser Schraubenkonstruktion ist, mit Hilfe der beiden Gewinde-Enden mit Schneidkanten des Schraubenschaftes die Knochenfragmente aufgrund der unterschiedlichen Gewindesteigungen zusammen zu ziehen und sie so bis zur Wiederherstellung einer dauerhaft knöchernen Verbindung zu fixieren. Die Schrauben wurden bisher überwiegend durch spanende Fertigungsverfahren wie Drehen, Fräsen und Gewindeschneiden hergestellt. Mit der Anwendung der noch relativ jungen Technologie des Metallpulverspritzgießens verfolgt GKSS einen neuen, innovativen Fertigungsansatz. Für die grundsätzliche Erreichbarkeit der formulierten Ziele steht das derzeit ebenfalls bei GKSS durchgeführte BMBF-Projekt zur Entwicklung einer neuartigen Herzklappenprothese aus biokompatibler Titanlegierung. (Dezember 2007) rtrt: rtrt

29 2 Die Schraube und Schraubenverbindungen
rtrt: rtrt

30 2 Die Schraube und Schraubenverbindungen
rtrt: rtrt

31 2 Die Schraube und Schraubenverbindungen
Schrauben aus Milch und Zucker Im Allgemeinen sind Schrauben recht harte Gegenstände aus Metall. Meist müssen sie mit großem Kraftaufwand eingeschraubt werden. Eine unangenehme Vorstellung, wenn es sich um die eigenen Knochen handelt, die die Schraube fixieren soll. In Deutschland sind nun erstmals Bioschrauben im Einsatz - diese bestehen aus Milchsäure statt Metall und lösen sich nach einem Jahr einfach auf. Es handelt sich um zwei Millimeter dünne Schrauben aus Milchsäure, die mit zuckerhaltigen Substanzen verfestigt werden. Fußchirurg Jürgen Walpert erklärt: "Es gibt Patienten, die auf bestimmte Metalle allergisch reagieren, zum Beispiel Chrom-Nickel-Schrauben. Zum Teil haben auch Metallschrauben einen so großen Schraubenkopf, dass es später zu Druckproblemen im Schuh kommen kann. Diese Probleme haben Sie mit den Bioimplantaten nicht." Das Material ist spröder als Metall, lässt sich sogar mit zwei Fingern zerbrechen. Dennoch ist die Schraube genauso stabil wie Metallimplantate. Vier bis sechs Wochen muss die Patientin noch spezielle Schuhsohlen zur Stabilisierung tragen, dann ist die Knochenheilung abgeschlossen. Weitere zwei Monate später beginnt sich die Schraube aufzulösen, ohne dass die Patientin davon etwas merkt. Ein zweiter Eingriff bleibt ihr erspart. (Dezember 2007) rtrt: rtrt

32 2 Die Schraube und Schraubenverbindungen
Das Verbindungselement Schraube: prinzipiell ein zylindrischer oder kegelförmiger Stift oder Bolzen Gewinde aufgebracht Am oberen Ende ein geometrisch verschieden ausgeführten so genannten Kopf Das Gewinde kann prinzipiell als Keil oder schiefe Ebene betrachtet werden, der zur Wirkungsentfaltung durch Rotation wendelförmig um einen Zylinder gewickelt ist. Wo wird dieses Prinzip noch verwendet? Maschinenschraube mit Sechskantkopf, M 45 x 160, Festigkeitsklasse 4.6, verzinkt oben: Schrauben aus dem Computerbau                     http://de.wikipedia.org/wiki/Schraube_(Verbindungselement)

33 Beispiel: Förderschnecken

34 2 Die Schraube und Schraubenverbindungen
Die Schraubenverbindung: populäre Verbindungstechnik erzeugt definierte Vorspannkraft in Schraubenlängsrichtung durch ein definiertes Anzugsmoment (über Schraubenkopf eingeleitet ) Bauteile aus unterschiedlichen Werkstoffen verbindbar einfache Montage und Demontage (Lösbarkeit!) Ein großes Angebot an Normschrauben, -muttern und zusätzlichen Elementen (Scheiben, Sicherungen) großes Angebot an Sonderschrauben verfügbar (siehe Baumärkte!) für jede Anwendung optimale Schraubenverbindung Die Elemente einer Schraubenverbindung: rtrt: rtrt Die Schraube Das zu befestigende Bauteil Mutter bzw. Einschraubgewinde

35 2 Die Schraube und Schraubenverbindungen
Welche Voraussetzungen sind konstruktiv notwendig? Konstruktive Voraussetzungen: Durchgangsbohrung des zu befestigenden Bauteils muss mit der Gewindebohrung in einer Flucht liegen Beim Fügen (Anziehen der Schraube) ist Operationsraum vorzusehen, um die Drehbewegung und die geradlinige Bewegung der Schraube zu ermöglichen. U.U. ist beidseitige Zugänglichkeit erforderlich. Gegebenenfalls muss das Anzugsmoment kontrolliert werden („Nach fest kommt ab. Nach ab kommt…). Gegebenenfalls sind Sicherungen gegen Lösen erforderlich. Die Elemente einer Schraubenverbindung: rtrt: rtrt Die Schraube Das zu befestigende Bauteil Mutter bzw. Einschraubgewinde

36 Exkurs - Das Anziehen einer Schraube…
Warum will man lernen? Aus Neugier und Wissensdrang Aus einem speziellen Bedürfnis für eine Anwendung Noten, Lob, Prestige,

37 Exkurs - Das Anziehen einer Schraube…
Wer zuletzt lacht hat den Witz nicht verstanden…

38 2 Schrauben – genormte Vielfalt...
Aus: Roloff/Matek: Maschinenelemente, 15. Auflage (Ro-01)

39 2 Schrauben – genormte Vielfalt...
Aus: Roloff/Matek: Maschinenelemente, 15. Auflage (Ro-01)

40 2 Schrauben – genormte Vielfalt...
Aus: Roloff/Matek: Maschinenelemente, 15. Auflage (Ro-01)

41 Aus: Roloff/Matek: Maschinenelemente, 15. Auflage (Ro-01)
Sonderschrauben Aus: Roloff/Matek: Maschinenelemente, 15. Auflage (Ro-01)

42 2 Schrauben – genormte Vielfalt...
Beliebte Klausurfrage: „Zeichnen Sie die Schraube nach DIN 4711“ Aus: Roloff/Matek: Maschinenelemente, 15. Auflage (Ro-01)

43 2 Die Schraube – Analyse der Teilkörper und Einzelgeometrien
Funktionsbeschreibung und Variationen Die Schraube ist ein System aus Teilkörpern und Einzelgeometrien. Jeder Teilkörper hat eine Funktion. Jeder Teilkörper kann hinsichtlich Form, Geometrie und Werkstoff variiert werden. Schraube Kopf Schaft Analyse der Einzelflächen: Bezug auf mitgebrachte Schrauben nehmen: Größen, Formen, Gewinde! Kopf – Werkzeugaufnahme: Montagedrehmoment vom Werkzeug in die Schraube einleiten Kopf – Auflagefläche: Befestigungskraft in Bauteil einleiten Schaft: Moment leiten, Befestigungskraft leiten Gewinde: Kraft umformen: E.mech.rot in E.mech.trans umformen, Befestigungskraft erzeugen – (Muttergewinde im Untergrund herstellen!) Öffnungen verschließen... an sich unterschiedliche Funktionen - unterschiedliche Gewindeformen! Fase: Einfädeln in Gewinde erleichtern, Ansetzen Gewindeschneidwerkzeug erleichtern, Scharfkantigkeit vermeiden Gewinde („profilierte Einkerbung“) Beispiel: Variationen zum Kopf Zylinderkopf mit Innensechskant Fase Rundkopf Zylinderkopf Linsen-Senkkopf Senkkopf d d = Nenndurchmesser = Außendurchmesser

44 2 Die Schraube – Analyse der Teilkörper und Einzelgeometrien - Schaft
Beanspruchungsgerechtes Gestalten IX Dünnschaftschrauben nichts ist unmöglich... Schrauben mit „Dehnwendel“ (Zylinderkopfverschrauben PKW-Motoren) Gewinde „Dehnwendel“ Schraube mit „Dehnrillen“ Abbildungen aus: Schrauben Vademecum-91

45 2 Die Schraube – Das Gewinde
Analyse des Gewindes: Genutzte physikalische Effekte: Keileffekt, „Schiefe Ebene“, Reibung Wirkprinzip: „Schiefe Ebene“ um einen Zylinder gewickelt, ergibt die so genannte „Schraubenlinie“ Axialer Einschraubweg z = f (φ): mit α Steigungswinkel P Steigung d Flankendurchmesser wird Analyse des Gewindes: Geometrie siehe Chart: Variationen: Gewindeprofil Steigung P Durchmesser Steigungswinkel α - im Bereich 0-90°, worüber entscheidet Steigungswinkel (mal an Effekte bei Schiefer Ebene gedacht?) Gangzahl – eingängig bei Befestigungsschrauben, mehrgängig bei Bewegungsschrauben Gewinderichtung: rechtsgängig (Einschraubbewegung im Uhrzeigersinn), linksgängig (Einschraubbewegung entgegen Uhrzeigersinn) z P α φ Umfang = π • d2

46 2 Die Schraube – Das Gewinde – Gewindearten I
Durch Variation des Gewindeprofils sind folgende Gewindearten nach DIN 202 darstellbar: Gewindeprofil Flanken -winkel β Darstellung, Norm Erläuterungen Anwendungen Flachgewinde (a) nicht genormt Spitzgewinde (e) 60° Metrisches ISO-Gewinde DIN 13 (Regelgewinde) Am häufigsten eingesetzte Gewinde im Maschinenbau, Durchmesser mm Befestigungsschrauben für Verbindungen allgemeiner Art. Metrisches ISO-Feingewinde Durchmesser mm Befestigungen dünner Teile, Befestigungen mit größeren Beanspruchungen, größere Gewinde, Gewinde an Wellen, Einstell- u. Dichtungsschrauben Trapezgewinde (c,f) 30° DIN 103 Durchmesser mm Bewegungsspindeln, in beiden Bewegungsrichtungen gleich belastbar Sägengewinde (d) 30° u. 3° DIN 513 Durchmesser mm Bewegungsspindeln, einseitig sehr stark belastbar Rundgewinde (b) DIN 405 Durchmesser mm schmutzunempfindlich, robust, Waggonkupplungen Fragen: Warum Feingewinde für dünne Bauteile? Warum Sägengewinde nur einseitig, Trapezgewinde beidseitig belastbar? In welche Richtung ist Sägengewinde belastbar und warum? Gewindebezeichnungen, grundsätzlich: Mit Kennbuchstabe für die Gewindeart und Maßangabe für den Nenndurchmesser: M6, M12, M20 Evtl. zusätzlich: Steigung M20 x 2, Tr36 x 6 Linksgängigkeit M30-LH (Left-Hand)

47 2 Die Schraube – Das Gewinde – Gewindearten II
Gewindeprofil Flanken-winkel β Darstellung, Norm Erläuterungen Anwendungen Rohrgewinde (e) 55° DIN ISO 228 Whitworth-Rohrgewinde Innen- und Außengewinde zylindrisch „für nicht im Gewinde dichtende Verbindungen“ DIN 2999 Außengewinde konisch, Innengewinde zylindrisch Druckdichte Verbindungen bei Rohren, Armaturen, Gewindeflanschen Stahlpanzerrohr-Gewinde 80° DIN In der Elektrotechnik (Rohrverschraubungen) Elektrogewinde (früher: Edison-Gewinde) DIN In der Elektrotechnik, z.B. für Lampenfassungen, Sicherungen Weitere Spezialgewinde Blechschrauben, Holzschrauben, Gasflaschen, Porzellankappen uvam. Fragen: Warum Feingewinde für dünne Bauteile? Warum Sägengewinde nur einseitig, Trapezgewinde beidseitig belastbar? In welche Richtung ist Sägengewinde belastbar und warum?

48 Exkurs: Innengewinde herstellen
Exkurs „Gewindefurchende Schrauben“: starke Verbreitung und Anwendung in den letzten Jahren erhebliche Kosteneinsparung im Fertigungsprozess: Werkzeuge (Gewindebohrer) und die Teilprozesse „Gewinde bohren“, „Gewinde reinigen“ und „Gewinde kontrollieren“ entfallen. bei gegossenen Löchern (z.B. in Aluminium) entfällt auch der Teilprozess „Loch bohren“ Reduktion der Gesamtkosten für eine Schraubenverbindung um bis zu 85% hohe Sicherheit gegen Selbstlösen Aus Zeitschrift: Konstruktion

49 Tabelle

50 Tabelle Zur Definition der Festigkeitsklassen:

51 Tabelle

52 2 Die Schraube – Gestalten von Schraubenverbindungen
Beanspruchungsgerechtes Gestalten: Biegebeanspruchung der Schraube vermeiden. Biegung tritt auf, wenn Auflageflächen für Kopf und Mutter nicht eben sind (Abhilfe: Auflageflächen anfräsen/planen) oder schief zur Schraubenachse stehen. Schiefe Auflagen können auch durch Deformation benachbarter Teile entstehen. Abbildungen aus: Leyer-66

53 2 Die Schraube – Gestalten von Schraubenverbindungen
Flanschformen: Zu breit und zu dünn Deformation unter Belastung Schmale kräftige Flansche sind biegesteif Biegentlastung durch eingesetzte „Spickel“ Abbildungen aus: Leyer-66

54 2 Die Schraube – Gestalten von Schraubenverbindungen
Beanspruchungsgerechtes Gestalten: Biegebeanspruchung der Schraube vermeiden. Beispiel: Unterlegscheiben in der Sonderform „Vierkantscheiben“ nach DIN 434 und 435. quadratische Fläche im Querschnitt keilförmig mit entsprechender Neigung damit kann auf den ebenfalls geneigten Flanschflächen der Profile eine ebene und zur Bohrungsachse senkrechte Auflagefläche für Schraubenkopf und Mutter erzeugt werden. Ausgleichs-Unterlegscheiben nach DIN 434 und 435 für U- und I-Profile Abbildungen aus: Steinhilper-93

55 2 Die Schraube – Gestalten von Schraubenverbindungen
Problem Konstruktive Lösung Bemerkung *Gewindefreistich nach DIN 76 T1 *Gleichzeitig wird die Dauerhaltbarkeit erhöht. *Genügend Abstand zu Wandungen vorsehen. Dieses auch für Schraubenkopf und –schlüssel zu beachten! Abbildung aus: Haberhauer-2001, *Texte ergänzt

56 2 Die Schraube – Gestalten von Schraubenverbindungen
Problem Konstruktive Lösung Bemerkung *Gewindefreistich nach DIN 76 T1 *Gleichzeitig wird die Dauerhaltbarkeit erhöht. *Genügend Abstand zu Wandungen vorsehen. Dieses auch für Schraubenkopf und –schlüssel zu beachten! Abbildung aus: Haberhauer-2001, *Texte ergänzt 56

57 2 Die Schraube – Gestalten von Schraubenverbindungen
Problem Konstruktive Lösung Bemerkung Problem Konstruktive Lösung Bemerkung *(gilt insbesondere für entsprechende Kunststoffe!) *(auch für Reparaturzwecke!) Abbildung aus: Haberhauer-2001, *Texte ergänzt *Bequemen Werkzeugzugang sicherstellen, insgesamt den erforderlichen Operationsraum bedenken! manche IKEA-Konstruktionen...

58 2 Die Schraube – Gestalten von Schraubenverbindungen
Problem Konstruktive Lösung Bemerkung Problem Konstruktive Lösung Bemerkung *(gilt insbesondere für entsprechende Kunststoffe!) *(auch für Reparaturzwecke!) Abbildung aus: Haberhauer-2001, *Texte ergänzt *Bequemen Werkzeugzugang sicherstellen, insgesamt den erforderlichen Operationsraum bedenken! manche IKEA-Konstruktionen... 58

59 2 Die Schraube – “mit Sensor“
Beschreibung: handelsübliche Schraube mit speziellem Sensor ermöglicht die direkte Messung der Vorspannkraft mit Ultraschall Genauigkeit +/-3% der Ziel-Vorspannkraft Nutzen: „bislang nicht gekannte Ausnutzung der Schraubenfestigkeit“ weniger Schrauben mit geringerer Dimension für die gleiche Sicherheitsleistung Gewichtseinsparung, Verbesserung des Leistungsgewichts Kostenreduzierung: Montage, Qualitätskontrollen Anwendungen: Fahrzeugbau Luft- und Raumfahrtindustrie Schiff-, Kran-, Brückenbau SONDERSCHRAUBEN Aus Zeitschrift: Konstruktion

60 Ein technisches System

61 Ein technisches System

62 Literatur Decker-98 Decker.: Maschinenelemente. 14. Auflage
München, Wien: Hanser, 1998. Haberhauer-2001 Haberhauber, H., Bodenstein, F.: Maschinenelemente. 11. Auflage. Berlin, Heidelberg: Springer, 2001. Roloff-03 Roloff/Matek.: Maschinenelemente. 16. Auflage Wiesbaden: Vieweg, 2003. Leyer-66 Maschinenkonstruktionslehre Heft 3 Spezielle Gestaltungslehre 1. Teil Basel, Stuttgart: Birkhäuser 1966 Steinhilper-93 Steinhilper, W., Röper, R.: Maschinen- und Konstruktionselemente. 3. Auflage Berlin, Heidelberg: Springer, 1993.


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