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2012 | Buch

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Konstruktionselemente des Maschinenbaus 1

Grundlagen der Berechnung und Gestaltung von Maschinenelementen

herausgegeben von: Waldemar Steinhilper, Bernd Sauer

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Buchreihe : Springer-Lehrbuch

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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Über dieses Buch

Die Bände der Maschinen- und Konstruktionselemente von Steinhilper/Röper haben sich als Standard-Lehrbücher an Technischen Hochschulen durchgesetzt. Unter dem Titel Steinhilper/Sauer: Konstruktionselemente des Maschinenbaus wurde das Werk von einem ausgewiesenen Autorenteam aktualisiert und grundlegend überarbeitet. Gemäß dem Grundlagencharakter der Vorlesung wird der Schwerpunkt auf ableitbares, systematisiertes Wissen gelegt. Der vorliegende 1. Band befasst sich mit den Grundlagen des Konstruierens, der Berechnung und Gestaltung, sowie mit den Elementen Federn, Schrauben und Verbindungen, Wellen und Wellen-Nabenverbindungen. Die 8. Auflage stellt eine erweiterte Fassung im Kapitel 5, Elastische Elemente und Federn und insbesondere im Kapitel 6, Schrauben und Schraubenverbindungen, dar.

Die beiden Bände des Lehrwerks umfassen das gesamte Spektrum der typischen Konstruktions- und Maschinenelemente. Die Inhalte sind auf die Ausbildung an Universitäten und Technischen Hochschulen abgestimmt und gehen teilweise über das Grundlagenwissen hinaus. So stellen die beiden Bände auch für Ingenieure in der Praxis ein wertvolles kompaktes Nachschlagewerk dar.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Zusammenfassung

Der Begriff „Konstruktion“ wird im alltäglichen Sprachgebrauch, auch von Ingenieuren und Konstrukteuren, in verschiedenster Weise verwendet. Es kann die Art der konstruktiven Ausführung gemeint sein, eine Gusskonstruktion, eine Schweißkonstruktion aber auch das betrachtete Produkt oder Teile von diesem: „Bei dieser Konstruktion gibt es keine Probleme.“ Ferner wird mit „die Konstruktion“ häufig auch die entsprechende Abteilung im Unternehmen gemeint. Welche Bedeutung der Begriff „Konstruktion“ hat, lässt sich also nur aus dem Zusammenhang ersehen.

Jörg Feldhusen, Bernd Sauer

Kapitel 2. Normen, Toleranzen, Passungen und Technische Oberflächen

Zusammenfassung

Normen, Toleranzen und Technische Oberflächen haben eine grundlegende Bedeutung für die Beschreibung und Definition von technischen Gegenständen. Daher ist es notwendig sich mit diesem Inhalten vertraut zu machen, bevor einzelne Konstruktionselemente betrachtet werden.

Erhard Leidich, Ludger Deters

Kapitel 3. Grundlagen der Festigkeitsberechnung

Zusammenfassung

Eine wesentliche Ingenieuraufgabe ist es sicherzustellen, dass Bauteile oder Konstruktionen den im Betrieb auftretenden Belastungen zuverlässig standhalten. Grundsätzlich kann ein Nachweis der Tragfähigkeit des Bauteiles durch Prüfstandsversuche oder Feldversuche erfolgen. Dieser Weg ist allerdings zeit- und kostenintensiv, so dass überwiegend rechnerische Nachweise durchgeführt werden. Die erste und unter Umständen wichtigste Frage besteht in der Ermittlung der Belastungen. Während stationäre Lasten, wie z.B. das Heben einer Last, vergleichsweise einfach zu ermitteln sind, sind instationäre oder dynamische Lasten, wie Erschütterungen oder Schwingungen, schwieriger zu ermitteln.

Bernd Sauer

Kapitel 4. Gestaltung von Elementen und Systemen

Zusammenfassung

Die Basis zur Gestaltung eines Produkts bildet das zu Beginn des Produktentstehungsprozesses erarbeitete Konzept. Dabei werden die Wirkflächen und der Wirkzusammenhang mit Hilfe von Prinzipskizzen dargestellt, indem die zur Realisierung der Teilfunktionen gewählten physikalischen Effekte in ihrer geometrischen und stofflichen Ausprägung sowie ihren Verknüpfungen untereinander abgebildet werden. Das Ergebnis ist die Prinziplösung für das Produkt, welche das Konzept repräsentiert [PaBe03]. Art, Umfang und Anzahl der Prinzipskizzen für ein Produkt, also auch der Abstraktionsgrad, hängt von dessen Komplexität und der untersuchten Fragestellung ab. In Abb. 4.1. ist ein Beispiel für eine Darstellung einer Prinziplösung wiedergegeben; in diesem Beispiel ist die Prinziplösung zur Veranschaulichung schon räumlich ausgestaltet.

Jörg Feldhusen

Kapitel 5. Elastische Elemente, Federn

Zusammenfassung

Unter dem Oberbegriff Federn werden elastische Elemente verstanden, bei welchen die Elastizität des Werkstoffes durch geeignete Gestaltung gezielt ausgenutzt wird. Federn lassen sich sehr stark elastisch verformen und speichern dabei Teile der verrichteten Formänderungsarbeit als potentielle Energie.

Albert Albers

Kapitel 6. Schrauben und Schraubenverbindungen

Zusammenfassung

Schraubenverbindungen gehören zu den meistverbreiteten Bauteilverbindungen zwischen Bauteilen. Wegen ihrer fertigungstechnischen (Herstellung und Montage) und betrieblichen (Sicherheit) Vorteile werden sie auch dort eingesetzt, wo eine lösbare Verbindung an sich nicht erforderlich wäre.

Bernd Sauer

Kapitel 7. Achsen und Wellen

Zusammenfassung

Wellen und Achsen haben die Aufgabe, Kräfte bzw. Momente abzustützen bzw. zu leiten. Deshalb sind in Verbindung mit Wellen und Achsen immer Lager einzusetzen. Der Unterschied zwischen Achsen und Wellen ist funktionsbedingt.

Erhard Leidich

Kapitel 8. Verbindungselemente und -verfahren

Zusammenfassung

Verbindungselemente und die zugehörigen Verfahren zur Herstellung einer Verbindung dienen zur Herstellung von Konstruktionselementen und technischen Systemen durch zusammenfügen aus einzelnen Elementen bzw. Bauteilen. Die Verbindungselemente lassen sich gemäß Abb. 8.1. hinsichtlich des Wirkprinzips in Form-, Kraft- und Stoffschlussverbindungen sowie Verbindungen, bei denen Kraft- und Formschluss kombiniert in Anwendung sind, systematisch ordnen. Zur letzten Gruppe zählen z.B. die Niet- und die Schraubenverbindungen.

Jörg Feldhusen

Kapitel 9. Welle Nabe- Verbindungen

Zusammenfassung

Welle-Nabe-Verbindungen (WNV) gehören mit den Wellen und Rädern zu den historisch ältesten Maschinenelementen. Die sehr unterschiedlichen technischen Anforderungen haben zu einer außerordentlich großen Vielfalt geführt. Ein geeignetes Hilfsmittel zur aufgabenspezifischen Auswahl sind Konstruktionskataloge, die speziell für Welle-Nabe-Verbindungen von Kollmann [Kol84] erstellt wurden. Die Konstruktionskataloge beinhalten aber bisher nur technische Auswahlkriterien. Die ebenfalls sehr wichtigen Kostenvergleiche fehlen und müssen daher vom Anwender eigenständig durchgeführt werden.

Erhard Leidich

Backmatter

Titel: Konstruktionselemente des Maschinenbaus 1
herausgegeben von: Waldemar Steinhilper
Bernd Sauer
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN: 978-3-642-24301-1
Print ISBN: 978-3-642-24300-4
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-24301-1

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