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2013 | Buch

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Technische Mechanik

Statik - Reibung - Dynamik - Festigkeitslehre - Fluidmechanik

verfasst von: Alfred Böge

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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

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Über dieses Buch

Seit vielen Jahren ist "der Böge" das Standardlehrwerk für die Technische Mechanik an den Technikerschulen. Gründe dafür sind die systematische, klare und leicht zugängliche Darstellung des Stoffes in Text und Bild und die durch ausführliche Beispiele, Arbeitspläne und Übungen erleichterte Nacharbeit der im Unterricht behandelten Themen. Der Autor stimmt dieses Lehrbuch fortwährend auf die sich wandelnden beruflichen Anforderungen an die künftigen Techniker und Ingenieure ab.
In der aktuellen Auflage wurde der Abschnitt Grundaufgaben der Statik durch eine zusätzliche Aufgabe mit sehr detaillierter Lösung erweitert. Die Kapitel Reibung und Dynamik wurden in sprachlicher Hinsicht und bildlicher Darstellung vollständig überarbeitet.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Statik in der Ebene

Zusammenfassung

An technischen Bauteilen greifen Belastungskräfte an, hervorgerufen durch Lasten, Eigengewicht, Winddruck, Gasdruck, Zahnkräfte, Riemenkräfte, Zerspanungswiderstände, Reibungswiderstäde usw.

Mit den Verfahren der Statik werden die Stützkräfte ermittelt, die den Körper im Gleichgewicht halten. Man sagt auch: Das angreifende Kräftesystem befindet sich im Gleichgewicht.

Die Ermittlung der Stützkräfte, auch Auflagerkräfte genannt, ist der erste Schritt zur Konstruktion eines Maschinenteils. Sind alle angreifenden Kräfte bekannt, können die Abmessungen der Bauteile nach den Regeln der Festigkeitslehre festgelegt werden: Die Ergebnisse der Statik sind die Grundlage der Festigkeitsrechnung.

Alfred Böge

2. Schwerpunktslehre

Zusammenfassung

Man denkt sich einen ebenen Blechabschnitt in drei Teilkörper zerlegt und durch eine Symmetrieebene mit den Teilflächen A ₁, A ₂ und A ₃ in zwei gleichdicke Scheiben geschnitten.

Auf jeden der drei Teilkörper wirkt die Erdanziehung mit den parallelen Teil-Gewichtskräften F _G1, F _G2 und F _G3 lotrecht nach unten. Ihre Summe – die Resultierende – ist die Gewichtskraft des Blechabschnitts F _G = F _G1 + F _G2 + F _G3.

Die Wirklinie dieser Resultierenden heißt Schwerlinie, weil auf ihr die Gewichtskraft oder Schwerkraft des Körpers wirkt.

Alfred Böge

3. Reibung

Zusammenfassung

Möchte man den Reitstock einer Drehmaschine auf dem Drehmaschinenbett verschieben, spürt man einen Widerstand. Diese bewegungshemmende Kraft ist die Reibungskraft. Solange sich die Berührungsflächen nicht gegeneinander bewegen, spricht man von Ruhe- oder Haftreibung, im anderen Fall von Gleitreibung. Dabei steht meistens einer der beiden Körper still (Reitstockverschiebung auf dem Drehmaschinenbett). Durch Versuche bekommt man einige Grunderkenntnisse über die wichtigsten Gesetze der Reibung.

Alfred Böge

4. Dynamik

Zusammenfassung

In der Bewegungslehre entwickelt man Gleichungen, mit denen sich die Ortsveränderung von Körpern und Körperpunkten beschreiben und berechnen lassen. Die Ursache der Ortsveränderung, also die einwirkenden Kräfte und Kraftmomente, werden in der Bewegungslehre nicht untersucht. Die Bewegungslehre wird auch als Kinematik bezeichnet.

Alfred Böge

5. Festigkeitslehre

Zusammenfassung

Man betrachtet die technische Zeichnung einer Getriebewelle. Sie enthält sämtliche zur Herstellung nötigen Maße. Beispielsweise sieht man sofort, dass der linke Lagerzapfen 30 mm Durchmesser und 16 mm Länge haben soll. Wie ist der Konstrukteur, der die Welle entworfen hat, gerade auf diese Maße gekommen? Es soll seinen Überlegungen bei der Gestaltung der Welle einmal nachgegangen werden.

Der Konstrukteur kennt das Drehmoment M, das von der Welle übertragen werden soll. Mit Hilfe der statischen Gleichgewichtsbedingungen werden sämtliche an der Welle angreifenden Kräfte ermittelt.

Alfred Böge

6. Fluidmechanik

Zusammenfassung

Flüssigkeiten unterscheiden sich von festen Körpern durch leichte Verschiebbarkeit der Teilchen. Während bei festen Körpern vielfach erhebliche Kräfte nötig sind, um ihre Form zu ändern, ist die Formänderung einer Flüssigkeit ohne Krafteinwirkung möglich, wenn nur hinreichend Zeit zur Verfügung steht. Bei raschem Formwechsel ist auch bei Flüssigkeiten ein Widerstand spürbar; er hat seine Ursache in der ″Zähigkeit″ (Viskosität) und der Massenträgheit.

In Ruhezustäden oder bei sehr langsamen Bewegungen darf der Widerstand gegen Formänderung gleich null gesetzt werden.

Alfred Böge

Backmatter

Titel: Technische Mechanik
verfasst von: Alfred Böge
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-02061-3
Print ISBN: 978-3-658-02060-6
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-02061-3

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