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Maschinenelemente: Entwerfen, Berechnen und Gestalten im Maschinenbau ; ein Lehr- und Arbeitsbuch 1 Konstruktion und Berechnung von Verbindungen, Lagern, Wellen

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Bibliographic Details
Main Authors:	Niemann, Gustav 1899-1982 (Author), Winter, Hans 1921-1999 (Author), Höhn, Bernd-Robert (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Berlin [u.a.] Springer 2001
Edition:	3. völlig neubearb. u. erw. Aufl.
Subjects:	Maschinenelement
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XXV, 903 S. zahlr. Ill., graph. Darst.
ISBN:	3540658165

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 ARBEITSMETHODEN IN DER KONSTRUKTION . 1 1.1 WIRTSCHAFTLICHE BEDEUTUNG DER KONSTRUKTION UND FOLGERUNGEN . 2 1.2 ELEMENTE DER ENTWICKLUNGS-UND KONSTRUKTIONSARBEIT . . 4 1.2.1 PLANEN . 4 1.2.2 WEGE ZU NEUEN LOESUNGEN . 7 1.2.3 AUSWAHL DER LOESUNG . 8 1.2.4 GESTALTEN DES GEWAEHLTEN KONZEPTS . 10 1.2.5 GESTALTEN DER EINZELTEILE . 11 1.3 KONSTRUKTIONSARTEN . 11 1.4 VERSAGENSURSACHEN - BERECHNUNGEN . 12 1.4.1 BERECHNUNGEN IN DER KONSTRUKTION . 13 1.4.2 ENTWURFSRECHNUNG, DIMENSIONIERUNG . 13 1.4.3 NACHRECHNUNG/FESTIGKEITSNACHWEIS . 13 1.4.4 NUMERISCHE BERECHNUNGSVERFAHREN . 14 1.4.5 BELASTUNGEN, BEANSPRUCHUNGEN . 14 1.4.5.1 BEANSPRUCHUNGSARTEN . 15 1.4.5.2 ANSATZ DER BELASTUNG BEI STATISCH BEANSPRUCHTEN BAUTEILEN 15 1.4.5.3 ANSATZ DER BELASTUNG BEI SCHWINGEND (DYNAMISCH) BEANSPRUCHTEN BAUTEILEN . 16 1.4.5.4 PAUSCHALER ANSATZ DER BEANSPRUCHUNG DYNAMISCH ODER STATISCH BELASTETER BAUTEILE . 18 1.4.5.5 REGELWERKE . 18 1.4.6 DEFINITIONEN . 18 1.4.7 BEWERTUNG DER RECHENERGEBNISSE . 19 1.4.8 BAUTEILSICHERHEIT . 19 1.5 RECHNERGESTUETZTES KONSTRUIEREN . 23 1.6 MODELLE . 24 1.7 VERSUCHE . 25 1.8 LITERATUR . 25 2 GESTALTUNG - FORMGEBUNG . 27 2.1 BEANSPRUCHUNGSGERECHTE GESTALTUNG . 27 2.1.1 BEANSPRUCHUNG, FESTIGKEIT . 27 VIII INHALTSVERZEICHNIS 2.1.2 VERFORMUNG . 28 2.1.2.1 LASTABHAENGIGE VERFORMUNG . 28 2.1.2.2 TEMPERATURABHAENGIGE VERFORMUNG . 30 2.1.2.3 STABILITAET . 30 2.2 SCHWINGUNGEN UND GERAEUSCHE: KOERPERSCHALL, LUFTSCHALL 30 2.2.1 SCHWINGUNGS-UND GERAEUSCHANREGENDE BETRIEBSKRAEFTE . 32 2.2.2 ABHILFEMASSNAHMEN - ALLGEMEIN . 33 2.2.3 MINDERN DER KOERPERSCHALL-ENTSTEHUNG . 33 2.2.4 MINDERN DER KOERPERSCHALL-UEBERTRAGUNG/WEITERLEITUNG . . 33 2.2.5 MINDERN DER SCHALLABSTRAHLUNG . 35 2.2.5.1 ABHILFE DURCH MINDERN DES ABSTRAHLGRADS . 36 2.2.5.2 ABHILFE DURCH KAPSELN VON MASCHINEN . 36 2.3 ERGONOMIE . 38 2.3.1 ARBEITS-UND UMWELTSICHERHEIT . 38 2.3.2 ERGONOMIEGERECHTE HANDHABUNG . 39 2.4 FERTIGUNG UND WERKSTOFF . 41 2.4.1 GUSS-FORMTEILE . 42 2.4.1.1 FORM-UND GIESSVERFAHREN . 42 2.4.1.2 GIESSVORGANG . 43 2.4.2 SCHMIEDEFORMTEILE . 48 2.4.2.1 SCHMIEDEVERFAHREN . 48 2.4.2.2 GESTALTUNGSREGELN . 49 2.4.3 BLECHTEILE UND ROHRE . 49 2.4.4 PRESS UND SPRITZGUSSTEILE AUS KUNSTSTOFFEN . 51 2.4.5 SPANABHEBEND BEARBEITETE TEILE . 52 2.4.5.1 ARBEITSFLAECHEN . 53 2.4.5.2 BOHRUNGEN UND DURCHBRUECHE . 53 2.4.5.3 GEWINDE UND ZENTRIERUNGEN . 55 2.4.5.4 OBERFLAECHENGUETE UND TOLERANZEN . 55 2.5 MONTAGEGERECHTE GESTALTUNG . 56 2.6 INSPEKTION, WARTUNG, INSTANDHALTUNG (DIN 31051) . 57 2.7 RECYCLING . 58 2.7.1 RECYCLING-VERFAHREN . 58 2.7.2 GESTALTUNG RECYCLINGGERECHTER PRODUKTE NACH VDI 2243 . . 58 2.8 YYSCHOENE " FORM, DESIGN . 61 2.9 LITERATUR . 61 3 PRAKTISCHE FESTIGKEITSRECHNUNG . 63 3.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 64 3.2 BELASTUNG (KRAEFTE, MOMENTE) . 65 3.2.1 KRAFTEINLEITUNG UND OBERFLAECHENBELASTUNG . 66 3.2.2 PRINZIP VON DE SAINT VENANT . 66 3.3 BEANSPRUCHUNGEN . 67 3.3.1 INNERE KRAEFTE UND MOMENTE . 67 INHALTSVERZEICHNIS IX 3.3.2 SPANNUNGSZUSTAENDE IM INNEREN EINES BELASTETEN BAUTEILS (MOHRSCHER SPANNUNGSKREIS) . 68 3.3.3 BERECHNUNG DER NENNSPANNUNGEN . 70 3.3.3.1 NORMALSPANNUNG AUS LAENGSKRAFT . 70 3.3.3.2 NORMALSPANNUNG AUS BIEGEMOMENT . 71 33.3.3 NORMALSPANNUNG ZWISCHEN ZWEI FLAECHEN (FLAECHENPRESSUNG) . 74 3.3.3.4 NORMALSPANNUNGEN IM ROHR UNTER UEBERDRUCK . 74 3.3.3.5 NORMALSPANNUNG AUS SCHIEFER BIEGUNG (MEHRACHSIGER BIEGUNG) . 75 33.3.6 NORMALSPANNUNG AUS BIEGUNG IN STARK GEKRUEMMTEN TRAEGERN . 76 3.3.3.7 SCHUBSPANNUNG AUS QUERKRAFT . 77 3.3.3.8 SCHUBSPANNUNGEN AUS TORSION . 78 3.3.3.9 UEBERLAGERUNG VON GLEICHGERICHTETEN SPANNUNGS KOMPONENTEN . 82 3.3.3.10 UEBERLAGERUNG VON NORMAL UND SCHUBSPANNUNGS KOMPONENTEN . 82 3.3.4 BEANSPRUCHUNGSGEFAELLE - ZEITLICHER VERLAUF . 84 3.3.5 OERTLICHE SPANNUNGEN . 85 3.3.5.1 OERTLICHE SPANNUNGEN - KLASSISCHE BERECHNUNG . 85 3.3.5.2 FINITE ELEMENTE METHODE (FEM) UND BOUNDARY ELEMENTE METHODE (BEM) . 86 3.3.6 EIGENSPANNUNGEN . 89 3.3.7 STABILITAET: KNICK UND BEULSPANNUNGEN . 90 3.3.7.1 KNICKSPANNUNG . 90 3.3.7.2 BEULSPANNUNG . 92 3.4 FESTIGKEITSNACHWEIS - ALLGEMEIN . 92 3.4.1 KONZEPTE DER FESTIGKEITSBERECHNUNG . 92 3.4.2 SICHERHEIT UND BAUTEILFESTIGKEIT . 93 3.4.3 FESTIGKEITSGRENZEN . 94 3.4.4 HAERTEWERTE . 96 3.4.5 KERBSCHLAGZAEHIGKEIT . 97 3.5 FESTIGKEIT VON BAUTEILEN AUS METALLISCHEN WERKSTOFFEN STATISCHER BEANSPRUCHUNG . 98 3.5.1 STATISCHE WERKSTOFF-FESTIGKEITSWERTE FUER NORMABMESSUNGEN . 100 3.5.2 STATISCHE FESTIGKEITSKENNWERTE FUER DEN WERKSTOFF IM BAUTEIL . 102 3.5.3 STATISCHE BAUTEILFESTIGKEIT . 106 3.5.3.1 GRUNDLAGEN, EINFLUSSFAKTOREN . 106 3.5.3.2 BERECHNUNG VON (STATISCHER) BAUTEILFESTIGKEIT UND BAUTEILFLIESSGRENZE . 114 3.5.4 NACHWEIS DER STATISCHEN FESTIGKEIT . 114 3.5.4.1 NACHWEIS FUER DIE EINZELBEANSPRUCHUNGEN . 115 3.5.4.2 NACHWEIS FUER DIE ZUSAMMENGESETZTE BEANSPRUCHUNG . 115 3.5.5 MINDESTSICHERHEITEN BEI STATISCHER BEANSPRUCHUNG . 117 3.6 FESTIGKEIT VON BAUTEILEN AUS METALLISCHEN WERKSTOFFEN BEI DYNAMISCHER BEANSPRUCHUNG . 118 3.6.1 DAUERFESTIGKEIT, ZEITFESTIGKEIT - GRUNDLAGEN . 119 X INHALTSVERZEICHNIS 3.6.1.1 ERMITTLUNG DER DYNAMISCHEN FESTIGKEIT (ERMUEDUNGSFESTIGKEIT, SCHWINGFESTIGKEIT) . 119 3.6.1.2 LEBENSDAUER-UND SCHADENSLINIEN . 120 3.6.1.3 DAUERFESTIGKEITSSCHAUBILDER . 121 3.6.1.4 RECHENSCHRITTE ZUR ERMITTLUNG DER DYNAMISCHEN BAUTEIL-SICHERHEIT . 122 3.6.2 WERKSTOFF-WECHSELFESTIGKEITSWERTE FUER NORMABMESSUNGEN 3.6.3 WECHSELFESTIGKEITS-KENNWERTE FUER DEN WERKSTOFF IM BAUTEIL . 125 3.6.4 BAUTEIL-WECHSELFESTIGKEIT . 125 3.6.4.1 GRUNDLAGEN, EINFLUSSFAKTOREN . 126 3.6.4.2 BERECHNUNG DER BAUTEIL-WECHSELFESTIGKEIT . 136 3.6.5 BAUTEIL-AUSSCHLAGFESTIGKEIT (AMPLITUDE DER BAUTEIL DAUERFESTIGKEIT) . 136 3.6.6 NACHWEIS DER BAUTEIL-DAUERFESTIGKEIT . 140 3.6.6.1 NACHWEIS FUER DIE EINZELBEANSPRUCHUNGEN . 140 3.6.6.2 NACHWEIS FUER DIE ZUSAMMENGESETZTE BEANSPRUCHUNG . . . 141 3.6.7 MINDESTSICHERHEITEN BEI ERMUEDUNGSBEANSPRUCHUNG . . . 142 3.6.8 SICHERHEIT GEGEN GEWALTBRUCH BEI DYNAMISCHER BEANSPRUCHUNG . 142 3.7 TRAGFAEHIGKEIT VON KUNSTSTOFFBAUTEILEN . 142 3.7.1 KURZZEITIGE BEANSPRUCHUNG . 143 3.7.2 LANGZEITIG RUHENDE BEANSPRUCHUNG . 144 3.7.3 SCHWINGBEANSPRUCHUNG . 146 3.7.4 HINWEISE . 146 3.7.5 BERECHNUNGSBEISPIEL . 148 3.8 BETRIEBSFESTIGKEIT . 148 3.8.1 BEANSPRUCHUNGS-ZEIT-VERLAUF, KOLLEKTIVBILDUNG . 149 3.8.2 BERECHNUNG DER LEBENSDAUER . 149 3.8.3 EXPERIMENTELLE BETRIEBSFESTIGKEITSBESTIMMUNG . 151 3.9 BRUCHMECHANIK . 151 3.9.1 ZEICHEN, EINHEITEN UND UMRECHNUNGSBEZIEHUNGEN ZU ABSCHN. 3.9 - FESTIGKEIT ALLGEMEIN S.ABSCHN. 3.1 . 152 3.9.2 ANWENDUNG, MOEGLICHKEITEN DER BRUCHMECHANIK . 153 3.9.3 STATISCHE FESTIGKEIT - DAS K IC -KONZEPT . 154 3.9.3.1 DER SPANNUNGSINTENSITAETSFAKTOR K R . 154 3.9.3.2 ANWENDUNGSBEREICH . 156 3.9.3.3 GRENZWERTE, BRUCHZAEHIGKEIT . 156 3.9.4 STATISCHE FESTIGKEIT - FLIESSBRUCHMECHANIK (FBM) . 158 3.9.4.1 ANWENDUNGSBEREICH . 159 3.9.4.2 GRENZWERTE . 159 3.9.5 DYNAMISCHE FESTIGKEIT - DAS AK-KONZEPT . 159 3.9.5.1 ANWENDUNGSBEREICH . 160 3.9.5.2 BERECHNUNG DES RISSFORTSCHRITTS BEI SCHWINGENDER BEANSPRUCHUNG - GRENZWERTE . 160 3.9.6 HINWEISE . 162 3.10 LITERATUR . 163 INHALTSVERZEICHNIS XI 4 LEICHTBAU . 166 4.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 167 4.2 BEDINGUNGS-LEICHTBAU . 168 4.3 STOFF-LEICHTBAU . 168 4.3.1 WERKSTOFFKENNGROESSEN . 169 4.3.2 LEICHTBAU MIT LEICHTMETALLEN . 170 4.3.2.1 LEICHTMETALL-WERKSTOFFE . 171 4.3.2.2 VERGLEICH VON LEICHTMETALLEN MIT STAHL, STAHLGUSS . 173 4.3.2.3 ANWENDUNG VON LEICHTMETALLEN . 175 4.3.3 LEICHTBAU MIT KUNSTSTOFFEN UND VERBUNDSTOFFEN . 175 4.3.3.1 UNVERSTAERKTE KUNSTSTOFFE . 176 4.3.3.2 FASERVERSTAERKTE KUNSTSTOFFE . 176 4.3.3.3 VERBUNDWERKSTOFFE (SANDWICH-PLATTEN) . 177 4.4 FORM-LEICHTBAU . 177 4.4.1 ARTNUTZGRAD Q A . 177 4.4.2 WAHL DER QUERSCHNITTE . 178 4.4.3 WEITERE HINWEISE ZUR QUERSCHNITTSWAHL . 180 4.5 ALLGEMEINE LEICHTBAUREGELN, HINWEISE FUER DIE KONSTRUKTION . 184 4.6 BEISPIELE . 186 4.7 LITERATUR . 186 5 WERKSTOFFE, WAERMEBEHANDLUNG, OBERFLAECHENBEHANDLUNG 187 5.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 187 5.2 WERKSTOFFAUSWAHL . 188 5.2.1 WELCHE EIGENSCHAFTEN SIND WICHTIG? . 188 5.2.2 UEBERLEGUNGEN ZU DEN KOSTEN (KOSTENFAKTOREN) . 189 5.2.3 SONDERVERFAHREN, ANALYTISCHE METHODEN . 190 5.3 EISENWERKSTOFFE . 190 5.3.1 WAERMEBEHANDLUNG . 191 5.3.1.1 GLUEHEN . 192 5.3.1.2 ABSCHRECKHAERTEN . 193 5.3.1.3 ANLASSEN UND VERGUETEN . _ , . . . 194 5.3.1.4 ZWISCHENSTUFENVERGUETEN . 194 5.3.1.5 RANDSCHICHTHAERTEN . 195 5.3.1.6 EINSATZHAERTEN . 195 5.3.1.7 NITRIEREN . 196 5.3.2 STAHL . 197 5.3.2.1 EINFLUSSGROESSEN FUER DIE STAHLEIGENSCHAFTEN . 197 5.3.2.2 BAUSTAEHLE . 202 5.3.2.3 VERGUETUNGSSTAEHLE . 202 5.3.2.4 STAEHLE FUER DAS RANDSCHICHT-(FLAMM-, INDUKTIONS UND LASER)HAERTEN . 204 5.3.2.5 NITRIERSTAEHLE . 204 5.3.2.6 EINSATZSTAEHLE . 204 XII INHALTSVERZEICHNIS 5.3.2.7 AUTOMATENSTAEHLE (DIN 1651) . 204 5.3.2.8 NICHTROSTENDE STAEHLE . 206 5.3.2.9 FEDERSTAEHLE . 206 5.3.2.10 SONSTIGE STAEHLE . 206 5.3.3 STAHLGUSS (GS) . 212 5.3.4 SINTER-EISENWERKSTOFFE . 214 5.3.5 GUSSEISEN . 216 5.3.5.1 GUSSEISEN MIT LAMELLENGRAPHIT (GJL) = GRAUGUSS . 216 5.3.5.2 GUSSEISEN MIT KUGELGRAPHIT (GJS) = SPHAEROLITISCHES GUSSEISEN . 217 5.3.5.3 TEMPERGUSS (GJMW, GJMB) . 218 5.3.5.4 SONDERGUSSEISEN . 220 5.4 NICHTEISENMETALLE . 220 5.4.1 ALUMINIUM UND ALUMINIUM-LEGIERUNGEN . 222 5.4.2 ALUMINIUM-SINTERWERKSTOFFE . 224 5.4.3 MAGNESIUM-LEGIERUNGEN . 224 5.4.4 TITAN-LEGIERUNGEN . 226 5.4.5 KUPFER UND KUPFER-LEGIERUNGEN . 228 5.4.6 SONSTIGE NICHTEISENMETALLE . 230 5.5 UEBERZUEGE AUF METALLEN . 230 5.5.1 METALLISCHE UEBERZUEGE . 232 5.5.2 NICHTMETALLISCHE UEBERZUEGE . 233 5.6 KUNSTSTOFFE (POLYMERE) . 233 5.6.1 KUNSTSTOFFARTEN - UEBERSICHT . 234 5.6.2 EIGENSCHAFTEN DER KUNSTSTOFFE . 234 5.6.3 FASERVERBUNDWERKSTOFFE . 237 5.7 VERBUNDWERKSTOFFE MIT RISSSTOP-EFFEKT . 238 5.8 ELASTOMERE (GUMMI, KAUTSCHUKE) . 239 5.9 KERAMISCHE WERKSTOFFE . 239 5.10 LITERATUR . 240 6 ALLGEMEINES UEBER NORMEN, TOLERANZEN, PASSUNGEN UND OBERFLAECHEN . 244 6.1 NORMEN . 244 6.2 NORMZAHLEN . 244 6.3 TOLERANZEN, ABWEICHUNGEN . 245 6.3.1 MASSTOLERANZEN . 245 6.3.2 FORM UND LAGETOLERANZEN . 248 6.3.3 ALLGEMEINTOLERANZEN (FREIMASSTOLERANZEN) . 248 6.3.4 TOLERIERUNGSGRUNDSAETZE . 252 6.3.4.1 UNABHAENGIGKEITSPRINZIP (YYNEUER " TOLERIERUNGSGRUNDSATZ) 252 6.3.4.2 HUELLPRINZIP (YYALTER " TOLERIERUNGSGRUNDSATZ) . 254 6.3.4.3 MAXIMUM-MATERIAL-PRINZIP . 255 6.4 PASSUNGEN . 256 INHALTSVERZEICHNIS XIII 6.4,1 SYSTEM EINHEITSBOHRUNG (EB) . 257 6.4.2 SYSTEM EINHEITSWELLE (EW) . 257 6.5 EINFLUSS DER TOLERANZEN UND PASSUNGEN AUF DIE FERTIGUNGSKOSTEN . 260 6.6 OBERFLAECHEN TECHNISCHER KOERPER, GROBGESTALT UND FEINGESTALT . 260 6.6.1 ALLGEMEINES, GRUNDBEGRIFFE . 260 6.6.2 OBERFLAECHENMASSE FUER DIE FEINGESTALT . 262 6.6.2.1 BEZUGSLINIE . 262 6.6.2.2 KENNWERTE ZUR BESCHREIBUNG DER RAUHEIT . 262 6.6.3 OBERFLAECHENMESSUNG . 262 6.6.4 BEISPIEL FUER DIE AUSSAGEFAEHIGKEIT DER KENNWERTE . 266 6.6.5 ANGABE DER OBERFLAECHENBESCHAFFENHEIT IN ZEICHNUNGEN NACH DIN ISO 1302 JUNI 1980 . 266 6.7 LITERATUR . 270 7 SCHWEISSVERBINDUNG . 271 7.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 272 7.2 SCHMELZSCHWEISSVERBINDUNG . 273 7.2.1 ANWENDUNG, EIGENSCHAFTEN . 273 7.2.2 WERKSTOFFE . 274 7.2.2.1 ZUM SCHMELZSCHWEISSEN GEEIGNETE BAUTEILWERKSTOFFE . . . 274 1. 2.2.2 ZUSATZWERKSTOFF . 276 7.2.3 HERSTELLUNG, SCHWEISSSICHERHEIT . 276 7.2.4 STOSS UND NAHTARTEN . 289 7.2.5 ZEICHNUNGSANGABEN . 289 7.3 TRAGFAEHIGKEIT UND BETRIEBSVERHALTEN VON SCHMELZSCHWEISSVERBINDUNGEN . 292 7.3.1 DIMENSIONIERUNG, SCHWEISSNAHTABMESSUNGEN . 292 7.3.2 FESTIGKEITSNACHWEIS . 293 7.3.2.1 BEANSPRUCHUNGEN . 293 1. 3.2.2 FESTIGKEITSWERTE FUER BAUTEILE AUS STAHL . 294 7.3.2.3 FESTIGKEITSNACHWEIS BEI EINZELBEANSPRUCHUNG . 297 7.3.2.4 FESTIGKEITSNACHWEIS BEI ZUSAMMENGESETZTER BEANSPRUCHUNG . 300 7.3.2.5 FESTIGKEITSNACHWEIS FUER SCHWEISSNAHT-SONDERFAELLE . 301 7.3.2.6 FESTIGKEITSNACHWEIS FUER BAUTEILE AUS ALUMINIUM LEGIERUNGEN . 302 7.3.3 SPROEDBRUCHGEFAHR . 303 7.3.4 STEIFIGKEIT UND SCHWINGUNGEN VON SCHWEISSKONSTRUKTIONEN 304 7.3.5 GESTALTUNG . 305 7.4 PUNKT UND NAHTSCHWEISSVERBINDUNG . 309 7.4.1 DIMENSIONIERUNG . 309 7.4.2 FESTIGKEITSNACHWEIS FUER DIE PUNKTSCHWEISSVERBINDUNG . . 311 7.4.3 FESTIGKEITSNACHWEIS FUER DIE ROLLENNAHT-SCHWEISSVERBINDUNG 315 7.4.4 GESTALTUNG . 316 XIV INHALTSVERZEICHNIS 7.5 BUCKELSCHWEISSVERBINDUNG . 316 7.6 PRESS UND ABBRENN-STUMPFSCHWEISSVERBINDUNGEN . 317 7.7 REIBSCHWEISSVERBINDUNGEN . 318 7.8 SCHWEISSVERBINDUNG FUER ANWENDUNGEN AUSSERHALB DES MASCHINENBAUS . 318 7.8.1 SCHWEISSVERBINDUNGEN IM STAHL-UND KRANBAU . 318 7.8.2 SCHWEISSVERBINDUNG IM BEHAELTER-UND KESSELBAU . 319 7.8.3 SCHWEISSVERBINDUNG IM FLUGZEUGBAU . 319 7.9 BEISPIELE . 319 7.10 LITERATUR . 322 8 LOET-, KLEB-UND KOMBINIERTE VERBINDUNGEN . 325 8.1 LOETVERBINDUNGEN . 325 8.1.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 325 8.1.2 ANWENDUNG, EIGENSCHAFTEN, FUNKTIONEN . 326 8.1.3 HERSTELLUNG, LOETVERFAHREN . 326 8.1.3.1 GESTALT DER LOETSTELLE . 327 8.1.3.2 TEMPERATUR . 327 8.1.3.3 VORUEBERLEGUNGEN, FERTIGUNGSABLAUF . 328 8.1.4 WERKSTOFFE . 328 8.1.4.1 BAUTEILWERKSTOFFE . 328 8.1.4.2 ZUSATZWERKSTOFFE: LOTE . 331 8.1.4.3 FLUSSMITTEL . 331 8.1.5 AUSFUEHRUNG UND TRAGFAEHIGKEIT . 333 8.1.5.1 DIMENSIONIERUNG . 333 8.1.5.2 FESTIGKEITSNACHWEIS . 335 8.1.6 GESTALTUNG . 339 8.1.7 BEISPIEL . 340 8.2 KLEBVERBINDUNG . 343 8.2.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 343 8.2.2 ANWENDUNG, EIGENSCHAFTEN, FUNKTIONEN . 344 8.2.3 HERSTELLUNG . 345 8.2.4 WERKSTOFFE . 346 8.2.4.1 BAUTEILWERKSTOFF (EIGENSCHAFTEN, ANFORDERUNGEN) . 346 8.2.4.2 KLEBSTOFFE . 347 8.2.5 TRAGFAEHIGKEIT VON FLAECHEN-KLEBVERBINDUNGEN . 348 8.2.5.1 DIMENSIONIERUNG . 351 8.2.5.2 FESTIGKEITSNACHWEIS . 352 8.2.6 GESTALTUNG . 355 8.3 KOMBINIERTE FUEGEVERFAHREN (PUNKTSCHWEISS-, NIET-, SCHRAUB-KLEBVERBINDUNGEN) . 358 8.4 LITERATUR . 358 INHALTSVERZEICHNIS XV 9 NIETVERBINDUNGEN SOWIE DURCHSETZFUEGE UND BLECHFORM-VERBINDUNGEN . 360 9.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 360 9.2 NIETVERFAHREN UND EIGENSCHAFTEN DER NIETVERBINDUNG . . 361 9.2.1 HERSTELLUNG . 361 9.2.2 FUNKTIONEN, ANWENDUNGEN UND EIGENSCHAFTEN . 362 9.3 ELEMENTE DER NIETVERBINDUNG . 363 9.3.1 NIETFORMEN UND SPEZIALELEMENTE . 363 9.3.2 WERKSTOFFE FUER NIETVERBINDUNGEN . 363 9.4 DIMENSIONIERUNG . 363 9.5 BESONDERHEITEN IM FLUGZEUGBAU . 368 9.6 BEANSPRUCHUNGEN UHD FESTIGKEITSNACHWEIS . 369 9.6.1 BELASTUNGSANNAHMEN UND WIRKLICHE BEANSPRUCHUNGEN . 369 9.6.2 FESTIGKEITSNACHWEIS FUER DIE VERNIETETEN BAUTEILE . 371 9.6.3 FESTIGKEITSNACHWEIS FUER DIE NIETE . 373 9.6.4 TRAGFAEHIGKEITSNACHWEIS FUER BLINDNIETE . 376 9.7 SPEZIAL-VERBINDUNGSTECHNIKEN . 376 9.7.1 DURCHSETZFUEGEVERBINDUNGEN . 376 9.7.2 SCHNAPPVERBINDUNGEN . 379 9.7.3 BLECHFORMVERBINDUNGEN . 379 9.8 BEISPIELE . 380 9.9 LITERATUR . 384 10 SCHRAUBENVERBINDUNGEN, GEWINDE . 386 10.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 386 10.2 UEBERSICHT . 388 10.2.1 FUNKTIONEN UND EIGENSCHAFTEN VON BEFESTIGUNGSSCHRAUBEN 388 10.2.2 ANWENDUNGEN UND BAUARTEN VON BEFESTIGUNGSSCHRAUBEN 388 10.2.2.1 HEFTVERBINDUNGEN . 388 10.2.2.2 LAENGSBEANSPRUCHTE, NICHT VORGESPANNTE BEFESTIGUNGS SCHRAUBEN . . 389 10.2.2.3 UNTER LAENGSKRAFT ANGEZOGENE BEFESTIGUNGSSCHRAUBEN . . 389 10.2.2.4 LAENGSBEANSPRUCHTE, VORGESPANNTE BEFESTIGUNGSSCHRAUBEN 389 10.2.2.5 QUERBEANSPRUCHTE BEFESTIGUNGSSCHRAUBEN . 390 10.2.3 BEWEGUNGSSCHRAUBEN (SCHRAUBGETRIEBE) . 391 10.2.4 GEWINDE . 391 10.3 BEFESTIGUNGSSCHRAUBEN, MUTTERN, ZUBEHOER (BAUARTEN, AUSWAHLKRITERIEN, BESTELLDATEN) . 392 10.3.1 SCHRAUBEN . 392 10.3.2 MUTTERN . 395 10.3.3 UNTERLEGSCHEIBEN . 396 10.3.4 SCHRAUBENSICHERUNGEN . 397 XVI INHALTSVERZEICHNIS 10.4 GEWINDE . 397 10.4.1 KENNGROESSEN VON GEWINDEN . 398 10.4.2 GEBRAEUCHLICHE GEWINDE . 398 10.4.2.1 BEFESTIGUNGSGEWINDE IM MASCHINENBAU . 398 10.4.2.2 GEWINDE FUER ROHRE UND ARMATUREN . 398 10.4.2.3 BEWEGUNGSGEWINDE . 401 10.4.3 SONDERGEWINDE . 401 10.4.4 WEG UND KRAFT-UEBERSETZUNG IM GEWINDE, WIRKUNGSGRAD 402 10.4.4.1 WEGUEBERSETZUNG . 402 10.4.4.2 KRAFTUEBERSETZUNG BEI FLACHGEWINDE . 402 10.4.4.3 KRAFTUEBERSETZUNGBEISPITZGEWINDE . 403 10.4.4.4 SELBSTHEMMUNG . 404 10.4.4.5 HEMMFAKTOR . 404 10.4.4.6 WIRKUNGSGRAD Q . 405 10.5 WERKSTOFFE, HERSTELLUNG, OBERFLAECHENBEHANDLUNG, SCHMIERUNG FUER BEFESTIGUNGSSCHRAUBEN . 407 10.5.1 WERKSTOFFE . 407 10.5.2 HERSTELLUNG, GENAUIGKEIT . 409 10.5.3 OBERFLAECHENBEHANDLUNG . 409 10.5.4 SCHMIERUNG, SCHMIERSTOFFE . 410 10.6 SCHRAUBENVERBINDUNGEN FUER BEFESTIGUNGSSCHRAUBEN . . . 410 10.6.1 MONTAGE DER SCHRAUBENVERBINDUNGEN . 410 10.6.1.1 MONTAGE DURCH ANZIEHEN . 412 10.6.1.2 MONTAGE DURCH ANSPANNEN . 413 10.6.2 KRAEFTE UND VERFORMUNGEN - VERSPANNUNGSSCHAUBILD . . . 414 10.6.2.1 VORSPANUNGSZUSTAND NACH DEM MONTIEREN . 414 10.6.2.2 ELASTISCHE NACHGIEBIGKEITEN . 415 10.6.2.3 VERSPANNUNGSSCHAUBILD FUER DEN BETRIEBSZUSTAND . 418 10.6.2.4 NACHGIEBIGKEIT BEI EXZENTRISCHER VERSPANNUNG UND EXZENTRISCHER KRAFTEINLEITUNG . 425 10.7 TRAGFAEHIGKEIT VON BEFESTIGUNGSSCHRAUBEN . 425 10.7.1 GEFAHRENQUELLEN - ABHILFEMASSNAHMEN . 425 10.7.2 TRAGFAEHIGKEITSBERECHNUNG - VORGEHENSWEISE . 427 10.7.3 BEANSPRUCHUNG UND FESTIGKEIT DER SCHRAUBE . 427 10.7.4 SICHERHEITEN GEGEN FESTIGKEIT DER SCHRAUBE . 430 10.7.5 DIMENSIONIERUNG UND FESTIGKEITSNACHWEIS . 431 10.7.5.1 DURCH ANZIEHEN VORGESPANNTE, STATISCH ODER DYNAMISCH BELASTETE SCHRAUBENVERBINDUNG . 431 10.7.5.2 DURCH ANSPANNEN VORGESPANNTE, STATISCH ODER DYNAMISCH BELASTETE SCHRAUBE . 436 10.7.5.3 LAENGSBELASTETE SCHRAUBENVERBINDUNG OHNE VORSPANNUNG 437 10.7.5.4 SCHRAUBEN DIE UNTER LAENGSKRAFT ANGEZOGEN WERDEN . 438 10.8 QUERBELASTETE SCHRAUBENVERBINDUNGEN . 438 10.8.1 KRAFTUEBERTRAGUNG DURCH REIBSCHLUSS, DURCHSTECKSCHRAUBEN 439 10.8.1.1 DURCH ANZIEHEN VORGESPANNTE, QUERBELASTETE SCHRAUBEN 440 10.8.1.2 DURCH ANSPANNEN VORGESPANNTE, QUERBELASTETE SCHRAUBEN 440 10.8.1.3 GESTALTUNG UND HERSTELLUNG DER REIBSCHLUSSVERBINDUNG . . 441 10.8.2 KRAFTUEBERTRAGUNG DURCH FORMSCHLUSS: PASSSCHRAUBEN, SCHERBUECHSEN . 442 INHALTSVERZEICHNIS XVII 10.8.2.1 BERECHNUNG . 442 10.8.2.2 GESTALTUNG UND HERSTELLUNG DER PASSSCHRAUBENVERBINDUNG 443 10.8.3 KRAFTUEBERTRAGUNG DURCH KRAFT UND REIBSCHLUSS . 444 10.9 GESTALTUNG VON BEFESTIGUNGS-SCHRAUBENVERBINDUNGEN . . 444 10.10 SICHERN VON BEFESTIGUNGS-SCHRAUBENVERBINDUNGEN . 448 10.10.1 LOCKERN . 449 10.10.2 LOSDREHEN . 449 10.10.3 VERLIERSICHERUNGEN . 451 10.11 BEWEGUNGSSCHRAUBEN . 451 10.11.1 BAUFORMEN, GEWINDE . 452 10.11.2 KRAFT UND WEGUEBERSETZUNG, WIRKUNGSGRAD, SELBSTHEMMUNG - HEMMFAKTOR, BREMSFAKTOR . 453 10.11.3 WERKSTOFFE, HERSTELLUNG . 454 10.11.4 SCHMIERUNG, SCHMIERSTOFFE . 455 10.11.5 DIMENSIONIERUNG UND FESTIGKEITSNACHWEIS . 455 10.12 BEISPIELE . 456 10.13 LITERATUR . 459 11 STIFT-UND BOLZENVERBINDUNGEN . 464 11.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 464 11.2 STIFTVERBINDUNGEN . 464 11.2.1 AUSFUEHRUNG, ANWENDUNG . 466 11.3 BOLZENVERBINDUNGEN . 469 11.4 DIMENSIONIERUNG UND FESTIGKEITSNACHWEIS FUER STIFT UND BOLZENVERBINDUNGEN . 471 11.4.1 DIMENSIONIERUNG . 471 11.4.2 FESTIGKEITSNACHWEIS . 471 11.5 BERECHNUNGSBEISPIELE . 475 11.6 LITERATUR . 476 12 ELASTISCHE FEDERN . 478 12.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 481 12.2 KENNWERTE . 483 12.2.1 FEDERKENNLINIEN . 483 12.2.2 FEDERRATE . 484 12.2.3 DAEMPFUNG . 484 12.2.4 FEDERUNGSARBEIT . 485 12.2.5 PARALLEL UND REIHENSCHALTUNG . 485 12.2.6 NUTZGRADE . 486 12.3 ALLGEMEINES (NORMEN, WERKSTOFF, SICHERHEIT/ZULAESSIGE BEANSPRUCHUNG) . 488 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 12.3.1 DIN-NORMEN . 488 12.3.2 WERKSTOFFE . 488 12.3.3 TRAGFAEHIGKEIT, ZULAESSIGE BEANSPRUCHUNG BZW. SICHERHEIT - ALLGEMEIN . 491 12.3.3.1 BERECHNUNG BEI STATISCHER UND QUASISTATISCHER BELASTUNG 492 12.3.3.2 BERECHNUNG BEI DYNAMISCHER BEANSPRUCHUNG . 492 12.4 AUSWAHL, DIMENSIONIERUNG, GESTALTUNG UND TRAGFAEHIGKEIT VON METALLFEDERN . 492 12.4.1 ZUG-UND DRUCKBEANSPRUCHTE FEDERN . 492 12.4.1.1 ZUGSTAEBE, DRUCKSTAEBE, DRAHTZUGFEDER . 492 12.4.1.2 RINGFEDER . 493 12.4.2 BIEGEBEANSPRUCHTE FEDERN . 495 12.4.2.1 GERADE BIEGEFEDERN . 495 12.4.2.2 GEKRUEMMTE BIEGEFEDERN . 499 12.4.2.3 GEWUNDENE BIEGEFEDERN . 500 12.4.2.4 TELLERFEDERN . 503 12.4.2.5 SONSTIGE BIEGEBEANSPRUCHTE FEDERN . 509 12.4.3 TORSIONSBEANSPRUCHTE FEDERN . 510 12.4.3.1 DREHSTABFEDERN . 510 12.4.3.2 ZYLINDRISCHE SCHRAUBENFEDERN . 511 12.4.3.3 SONSTIGE SCHRAUBENFEDERN . 523 12.5 GUMMIFEDERN . 524 12.5.1 GUMMI ALS FEDERWERKSTOFF . 524 12.5.2 BERECHNUNG UND GESTALTUNG . 525 12.5.3 BESONDERHEITEN VON SCHUBBEANSPRUCHTEN GUMMIFEDERN 531 12.6 GASFEDERN . 531 12.7 FLUESSIGKEITSFEDERN . 532 12.8 BERECHNUNGSBEISPIELE . 533 12.9 LITERATUR . 535 13 WAELZPAARUNGEN . 538 13.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 538 13.2 ANWENDUNG, FUNKTIONEN, WIRKPRINZIPIEN . 539 13.3 BEANSPRUCHUNG NACH HERTZ . 541 13.3.1 OBERFLAECHENBEANSPRUCHUNG NACH HERTZ . 543 13.3.2 SPANNUNGEN UNTER DER OBERFLAECHE NACH HERTZ . 543 13.3.3 BEANSPRUCHUNG DES TECHNISCHEN WAELZKONTAKTS . 547 13.3.4 DER GESCHMIERTE WAELZKONTAKT NACH DER THEORIE DER ELASTOHYDRODYNAMIK (EHD) . 550 13.4 PRAKTISCHE BERECHNUNG DER TRAGFAEHIGKEIT . 554 13.4.1 ZULAESSIGE STATISCHE BELASTUNG . 554 13.4.2 ZULAESSIGE DYNAMISCHE BELASTUNG . 554 13.4.2.1 GRUEBCHENTRAGFAEHIGKEIT . 556 13.4.2.2 GRAUFLECKENTRAGFAEHIGKEIT . 562 INHALTSVERZEICHNIS XIX 13.5 SONSTIGE OBERFLAECHENSCHAEDEN . 562 13.5.1 FRESSTRAGFAEHIGKEIT . 562 13.5.2 VERSCHLEISSTRAGFAEHIGKEIT . 562 13.6 ROLLREIBUNG . 563 13.7 BERECHNUNGSBEISPIELE . 564 13.8 LITERATUR . 565 14 WAELZLAGER . 569 14.0 FUEHRUNGEN - LAGER . 569 14.0.1 LAGER . 569 14.0.1.1 BAUARTEN . 569 14.0.1.2 ANFORDERUNGEN . 569 14.0.1.3 AUSWAHL DER LAGERBAUART: WAELZLAGER ODER GLEITLAGER . . . 570 14.0.1.4 LAGERANORDNUNG . 570 14.0.2 GERADFUEHRUNGEN . 572 14.0.2.1 ANFORDERUNGSLISTE - AUSWAHL DER BAUART . 573 14.0.2.2 ANWENDUNGEN . 575 14.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 575 14.2 AUFBAU DER WAELZLAGER, WIRKPRINZIP . 576 14.2.1 WAELZKOERPER UND WAELZBAHNEN . 578 14.2.2 KAEFIGE . 578 14.2.3 FUEHRUNG DER WAELZKOERPER UND KAEFIGE . 580 14.2.4 GRUNDBEGRIFFE (SCHMIEGUNG, DRUCKWINKEL, LAGERLUFT, BETRIEBSSPIEL, STEIFIGKEIT) . 580 14.3 HERSTELLUNG, SCHMIERUNG, ABDICHTUNG . 584 14.3.1 WERKSTOFFE, WAERMEBEHANDLUNG . 584 14.3.2 GENUIGKEIT, TOLERANZEN . 586 14.3.3 SCHMIERUNG . 586 14.4 BAUARTEN . 590 14.4.1 EIGENSCHAFTEN UND AUSWAHL DER NORMAL-BAUFORMEN . . . 590 14.4.2 SONDERBAUARTEN . 594 14.4.3 MASSE UND BEZEICHNUNGEN . 596 14.5 TRAGFAEHIGKEIT, DIMENSIONIERUNG . 596 14.5.1 UEBERSICHT: TRAGFAEHIGKEITSGRENZEN, BERECHNUNGSMETHODEN 596 14.5.2 STATISCHE TRAGFAEHIGKEIT . 598 14.5.3 EINFLUSSGROESSEN FUER DIE DYNAMISCHE TRAGFAEHIGKEIT . 601 14.5.3.1 GRUNDLAGEN . 601 14.5.3.2 KONSTANTE LAGERBELASTUNG UND -DREHZAHL . 602 14.5.3.3 VERAENDERLICHE LAGERBELASTUNG UND -DREHZAHL . 606 14.5.3.4 TRAGFAEHIGKEIT BEI BESONDEREN BETRIEBSZUSTAENDEN . 609 14.5.4 BERECHNUNG DER DYNAMISCHEN TRAGFAEHIGKEIT . 609 14.5.4.1 NOMINELLE LEBENSDAUER (NOMINAL RATING LIFE) NACH DIN ISO 281 . 610 14.5.4.2 ANGEPASSTE NOMINELLE LEBENSDAUER (ADJUSTED RATING LIFE) NACH DIN ISO 281 . 611 XX INHALTSVERZEICHNIS 14.5.4.3 MODIFIZIERTE LEBENSDAUER (MOIFIED RATING LIFE) NACH DEM PRINZIP DIN ISO 281 . 613 14.5.5 GRENZDREHZAHLEN . 616 14.6 EINBAU, GESTALTUNG . 617 14.6.1 WAHL DER PASSUNG . 617 14.6.2 LAGERANORDNUNG . 620 14.7 REIBUNG, TEMPERATUR . 623 14.7.1 REIBUNGSVERLUSTE . 623 14.7.2 LAGERTEMPERATUR . 625 14.8 KOSTEN, LIEFERMOEGLICHKEIT . 625 14.9 BEISPIELE . 627 14.10 LITERATUR . 630 15 GLEITLAGER . 631 15.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 632 15.2 GRUNDLAGEN HYDRODYNAMISCHER UND HYDROSTATISCHER SCHMIERUNG . 635 15.2.1 DRUCKSTROEMUNG (HAGEN-POISEUILLE-STROEMUNG) . 635 15.2.2 SCHLEPPSTROEMUNG (COUETTE-STROEMUNG) . 637 15.2.3 UEBERLAGERUNG AUS DRUCK-UND SCHLEPPSTROEMUNG . 638 15.3 HYDRODYNAMISCHE RADIALLAGER (STATIONAER BELASTETE, KREISZYLINDRISCHE RADIALLAGER) . 638 15.3.1 TRAGFAEHIGKEIT UND REIBUNGSZAHL: SOMMERFELDZAHL . 639 15.3.2 EINFLUSSGROESSEN FUER SOMMERFELDZAHL UND REIBUNGSKENNZAHL 641 15.3.3 KENNWERTE FUER DEN BETRIEBSZUSTAND . 646 15.3.4 ERWAERMUNG UND SCHMIERSTOFFBEDARF . 647 15.3.5 SCHWINGUNGEN, STABILITAET . 650 15.3.6 GESTALTUNG DER HYDRODYNAMISCHEN RADIALGLEITLAGER . 652 15.4 SONSTIGE HYDRODYNAMISCHE RADIALLAGER . 653 15.4.1 GLEITLAGER BEI INSTATIONAEREM BETRIEB . 653 15.4.2 GLEITLAGER MIT NICHTZYLINDRISCHEM SCHMIERSPALT . 655 15.4.3 FETTGESCHMIERTE GLEITLAGER . 656 15.4.4 SCHWIMMBUCHSENLAGER . 657 15.4.5 FOLIENLAGER . 657 15.5 HYDRODYNAMISCHE AXIALLAGER . 658 15.5.1 TRAGFAEHIGKEIT UND REIBUNGSZAHL: SOMMERFELDZAHL BEI KIPPBEWEGLICHEN GLEITSCHUHEN . 658 15.5.2 UEBERGANGSDREHZAHL . 660 15.5.3 REIBUNGSKENNZAHL . 660 15.5.4 REIBLEISTUNG . 660 15.5.5 ABMESSUNGEN UND ANZAHL DER SEGMENTE . 660 15.5.6 WAERMEBILANZ . 661 15.5.7 SCHMIERSTOFFDURCHSATZ . 661 15.5.8 BAUARTEN UND GESTALTUNG DER HYDRODYNAMISCHEN AXIALLAGER . 662 INHALTSVERZEICHNIS XXI 15.6 HYDROSTATISCHE LAGER . 664 15.6.1 HYDROSTATISCHE RADIALLAGER . 665 15.6.1.1 FUNKTION, GESTALTUNG . 665 15.6.1.2 DIMENSIONIERUNG, TRAGFAEHIGKEIT . 666 15.6.2 HYDROSTATISCHE AXIALLAGER (SPURLAGER) . 671 15.6.2.1 BAUARTEN UND GESTALTUNG DER HYDROSTATISCHEN AXIALLAGER 671 15.6.2.2 TRAGFAEHIGKEIT DES EINFLAECHENLAGERS (TELLERLAGER) . 623 15.6.2.3 TRAGFAEHIGKEIT ANDERER AXIALLAGER-BAUARTEN . 675 15.7 WERKSTOFFE UND HERSTELLUNG DER GLEITLAGER . 675 15.7.1 WELLENWERKSTOFF . 676 15.7.2 LAGERWERKSTOFF . 677 15.8 SCHMIERSTOFF UND SCHMIERSTOFFVERSORGUNG . 680 15.8.1 SCHMIEROELARTEN . 681 15.8.2 SCHMIEROEL-KENNGROESSEN . 681 15.8.3 SCHMIERFETT . 682 15.8.4 SCHMIERSTOFFVERSORGUNG . 682 15.9 SONSTIGE GLEITLAGER . 685 15.9.1 POROESE SINTERMETALL-LAGER . 685 15.9.2 KUNSTSTOFFLAGER UND VERBUNDLAGER MIT KUNSTSTOFF LAUFSCHICHT . 686 15.9.2.1 KUNSTSTOFFE FUER KOMPAKTE LAGER . 687 15.9.2.2 KUNSTSTOFFE MIT ZUSATZSTOFFEN . 688 15.9.2.3 TRAGFAEHIGKEIT VON KUNSTSTOFFLAGERN . 688 15.9.2.4 GLEITPAARUNG WELLE-LAGER . 690 15.9.2.5 SCHMIERUNG . 691 15.9.2.6 VERBUNDLAGER MIT KUNSTSTOFF-LAUFSCHICHT . 691 15.9.2.7 DUROPLASTISCHE KUNSTSTOFFE . 693 15.9.2.8 WEICHGUMMI . 694 15.9.3 LUFTLAGER - AEROSTATISCHE LAGER . 694 15.9.4 MAGNETLAGER . 695 15.9.4.1 MAGNET-LUFTSPALTLAGER . 695 15.9.4.2 MAGNET-FLUESSIGKEITSLAGER . 696 15.9.5 KUNSTKOHLE-LAGER . 696 15.9.6 WARTUNGSFREIE LAGER MIT FESTSCHMIERSTOFFEN . 696 15.10 BEISPIELE . 697 15.11 LITERATUR . 700 16 SCHMIERUNG, SCHMIERSTOFFE, REIBUNG, VERSCHLEISS, KORROSION . 703 16.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 705 16.2 REIBUNG, REIBUNGSZAHL . 706 16.3 WIRKMECHANISMUS DER SCHMIERUNG . 707 16.3.1 HYDRODYNAMISCHE UND ELASTOHYDRODYNAMISCHE (EHD) SCHMIERUNG . 707 16.3.2 MISCHSCHMIERUNG . 708 16.3.3 FESTKOERPERSCHMIERUNG . 709 XXII INHALTSVERZEICHNIS 16.3.4 GRENZSCHMIERUNG . 709 16.3.5 HYDROSTATISCHE SCHMIERUNG . 710 16.4 SCHMIERSTOFFARTEN . 710 16.5 SCHMIEROELE . 710 16.5.1 KLASSIFIKATION DER SCHMIEROELE . 710 16.5.2 EIGENSCHAFTEN DER SCHMIEROELE . 712 16.5.2.1 VISKOSITAET . 712 16.5.2.2 SONSTIGE STOFFEIGENSCHAFTEN DER SCHMIERSTOFFE . 716 16.5.3 MINERALOELE . 718 16.5.4 SYNTHETISCHE OELE . 718 16.5.5 BIOLOGISCH LEICHT ABBAUBARE SCHMIEROELE . 720 16.5.6 ADDITIVE . 721 16.6 SCHMIERFETTE . 723 16.7 FESTSCHMIERSTOFFE . 726 16.8 HAFTSCHMIERSTOFFE . 727 16.9 METALLISCHE UND NICHTMETALLISCHE UEBERZUEGE . 727 16.10 GASSCHMIERUNG . 727 16.11 SCHMIERSTOFFWAHL . 727 16.11.1 SCHMIERSTOFFE FUER MASCHINENELEMENTE . 728 16.11.2 SCHMIERSTOFFWAHL - ALLGEMEINE GRUNDSAETZE . 728 16.12 SONSTIGES . 729 16.12.1 SCHMIERUNGSARTEN . 729 16.12.2 EINLAUFVERFAHREN . 730 16.12.3 ENTSORGUNG . 730 16.13 VERSCHLEISS . 730 16.14 KORROSION . 732 16.14.1 GLEICHWERTIG ABTRAGENDE - CHEMISCHE - KORROSION . 732 16.14.2 OERTLICH ANGREIFENDE KORROSION . 733 16.14.3 ALLGEMEINE ABHILFEMASSNAHMEN . 734 16.15 LITERATUR . 735 17 ACHSEN UND WELLEN . 738 17.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 739 17.2 VORGEHENSWEISE BEI ENTWURF UND KONSTRUKTION . 739 17.3 BELASTUNG (KRAEFTE, MOMENTE) . 740 17.4 WERKSTOFFE . 740 17.5 HERSTELLUNG . 741 17.6 ENTWURFSRECHNUNG, DIMENSIONIERUNG . 741 17.7 GESTALTUNG . 744 17.7.1 GESTALTUNG VON ACHSEN UND WELLEN ALLGEMEIN . 744 INHALTSVERZEICHNIS XXIII 17.7.2 GESTALTUNG VON WELLEN UND UMLAUFENDEN ACHSEN . 745 17.7.3 GESTALTUNG VON STILLSTEHENDEN ACHSEN . 746 17.8 FESTIGKEITSNACHWEIS . 747 17.8.1 VORBEMERKUNGEN . 747 17.8.2 NACHWEIS DER STATISCHEN UND DYNAMISCHEN FESTIGKEIT (HIER DAUERFESTIGKEIT) FUER WELLEN . 748 17.9 NACHWEIS DER ELASTISCHEN VERFORMUNG . 768 17.9.1 DURCHBIEGUNG UND NEIGUNG . 769 17.9.2 TORSION . 773 17.10 SCHWINGUNGSVERHALTEN . 773 17.10.1 BIEGESCHWINGUNGEN . 774 17.10.2 DREHSCHWINGUNGEN . 775 17.10.3 AUSWUCHTEN . 776 17.11 SONDERBAUARTEN . 776 17.12 LITERATUR . 777 18 WELLE-NABE-VERBINDUNGEN . 778 18.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 779 18.2 REIBSCHLUSS-VERBINDUNGEN . 782 18.2.1 UEBERTRAGBARE KRAEFTE UND DREHMOMENTE . 782 18.2.2 HAFTBEIWERTE, RUTSCHSICHERHEIT . 784 18.2.3 ZYLINDRISCHER PRESSVERBAND - ALLGEMEINES . 786 18.2.3.1 ERZEUGUNG DES PRESSVERBANDS - DEFINITIONEN . 786 18.2.3.2 ANFORDERUNGEN AN DEN PRESSVERBAND . 787 18.2.3.3 ELASTISCHER UND ELASTISCH-PLASTISCHER PRESSVERBAND . 787 18.2.3.4 UEBERMASS DES ELASTISCHEN PRESSVERBANDS . 788 18.2.3.5 BERECHNUNG DES ELASTISCHEN PRESSVERBANDS - ALLGEMEINE BEZIEHUNGEN, NACHWEIS . 796 18.2.3.6 BERECHNUNG DES ELASTISCHEN PRESSVERBANDS - ZUSTAND NACH DEM FUEGEN, IN RUHE, BEI RAUMTEMPERATUR . 798 18.2.3.7 BERECHNUNG DES ELASTISCHEN PRESSVERBANDS - ZUSTAND BEI KLEINER UMFANGSGESCHWINDIGKEIT SOWIE UNTERSCHIEDLICHER WAERMEDEHNUNG VON WELLE UND NABE . 798 18.2.3.8 BERECHNUNG DES ELASTISCHEN PRESSVERBANDS - ZUSTAND BEI TEMPERATUR UND FLIEHKRAFTEINFLUSS . 799 18.2.3.9 AUSWIRKUNGEN VON GESTALT UND BETRIEBSWEISE AUF DIE BEANSPRUCHUNG . 799 18.2.3.10 ABHILFEMASSNAHMEN BEI NICHT AUSREICHENDER FESTIGKEIT . . 801 18.2.3.11 GESTALTUNG . 801 18.2.3.12 FUEGEN UND LOESEN VON ZYLINDRISCHEN PRESSVERBAENDEN . . . 802 18.2.4 KEGELIGER PRESSVERBAND . 806 18.2.4.1 MECHANISCH VERSPANNTER KEGELIGER PRESSVERBAND . 806 18.2.4.2 HYDRAULISCH VERSPANNTER KEGELIGER PRESSVERBAND . 809 18.2.4.3 KEGELIGER PRESSVERBAND MIT LAGESICHERUNG . 809 18.2.5 SPANNELEMENT-VERBINDUNGEN . 810 18.2.5.1 KEGELSPANNRING-VERBINDUNG (RINGSPANN) . 810 XXIV INHALTSVERZEICHNIS 18.2.5.2 KEGEL-SPANNSATZ-VERBINDUNG . 813 18.2.5.3 RINGSPANN-STERNSCHEIBEN-VERBINDUNG . 813 18.2.5.4 DRUCKHUELSEN-VERBINDUNG . 813 18.2.5.5 TOLERANZRING-VERBINDUNG . 814 18.2.5.6 HYDRAULISCHE HOHLMANTEL-SPANNBUCHSE . 814 18.2.5.7 SPANNSCHEIBEN-VERBINDUNG . 814 18.3 FORMSCHLUSSVERBINDUNGEN - ALLGEMEIN . 814 18.3.1 ZENTRIERUNG - ALLGEMEIN . 815 18.3.2 BETRIEBSZUSTAENDE (BEANSPRUCHUNG DURCH DREHMOMENT UND QUERKRAFT) - ALLGEMEIN . 818 18.3.3 TRAGFAEHIGKEITSBERECHNUNG - ALLGEMEIN . 820 18.3.4 UNMITTELBARE FORMSCHLUSSVERBINDUNGEN . 823 18.3.4.1 ZAHNWELLEN-VERBINDUNGEN . 823 18.3.4.2 KEILWELLEN-VERBINDUNGEN . 826 18.3.4.3 KERBZAHN - VERBINDUNGEN . 829 18.3.4.4 POLYGON-VERBINDUNG . 830 18.3.5 MITTELBARE FORMSCHLUSS-VERBINDUNGEN . 834 18.3.5.1 PASSFEDER-VERBINDUNG . 834 18.3.5.2 SCHEIBENFEDERVERBINDUNG . 837 18.4 VORGESPANNTE FORMSCHLUSS-VERBINDUNGEN . 838 18.4.1 LAENGSKEIL-VERBINDUNG . 838 18.4.2 SONSTIGE KEILVERBINDUNGEN . 840 18.5 GEKLEBTE WELLE-NABE-VERBINDUNG . 841 18.5.1 GEKLEBTE SCHIEBESITZ-VERBINDUNG . 841 18.5.1.1 KLEBSTOFFE . 842 18.5.1.2 HERSTELLUNG . 842 18.5.1.3 TRAGFAEHIGKEIT, DIMENSIONIERUNG, FESTIGKEITSNACHWEIS . . 843 18.5.1.4 GESTALTUNG . 847 18.5.2 SCHRUMPFKLEB-WELLE-NABE-VERBINDUNG . 848 18.5.2.1 KLEBSTOFFE . 848 18.5.2.2 HERSTELLUNG . 848 18.5.2.3 TRAGFAEHIGKEIT, DIMENSIONIERUNG, FESTIGKEITSNACHWEIS DER SCHRUMPFKLEBVERBINDUNG . 849 18.5.2.4 GESTALTUNG . 851 18.6 KOSTENVERGLEICH . 852 18.7 BEISPIELE . 852 18.8 LITERATUR . 861 19 DICHTVERBINDUNGEN . 865 19.1 ZEICHEN UND EINHEITEN . 865 19.2 ANFORDERUNGEN/FUNKTIONEN . 866 19.3 LOESUNGSMOEGLICHKEITEN VON DICHTUNGSPROBLEMEN UNTERSCHIEDLICHER SCHWIERIGKEIT . 868 19.4 STATISCHE DICHTVERBINDUNGEN . 869 19.4.1 STOFFSCHLUESSIGE STATISCHE DICHTUNGEN . 869 19.4.2 KRAFTSCHLUESSIGE STATISCHE DICHTUNGEN . 871 INHALTSVERZEICHNIS XXV 19.4.2.1 FLACHDICHTUNGEN . 872 19.4.2.2 PROFILDICHTUNGEN . 873 19.4.3 MEMBRANEN . 875 19.4.4 FALTENBAELGE . 875 19.4.5 BERECHNUNG DER ANPRESSKRAFT VON FLANSCHDICHTUNGEN NACH DIN 2505 . 876 19.5 DYNAMISCHE DICHTVERBINDUNGEN . 878 19.5.1 DYNAMISCHE BERUEHRUNGSDICHTUNGEN FUER LAENGSBEWEGUNGEN 878 19.5.1.1 ELASTOMERDICHTUNGEN . 878 19.5.1.2 STOPFBUCHSEN FUER LAENGS-UND DREHBEWEGUNGEN . 880 19.5.1.3 MANSCHETTENDICHTUNGEN UND LIPPENRINGE . 881 19.5.2 DYNAMISCHE BERUEHRUNGSDICHTUNGEN FUER DREHBEWEGUNGEN - WELLENDICHTUNGEN . 882 19.5.2.1 RADIAL-WELLENDICHTRINGE - DRUCKLOS . 882 19.5.2.2 RADIAL-WELLENDICHTRINGE FUER ABDICHTUNG GEGEN DRUCK . . 885 19.5.2.3 FILZRINGDICHTUNG . 886 19.5.2.4 AXIAL-GLEITRINGDICHTUNG . 887 19.5.2.5 V-RING (WELLENDICHTUNG OHNE DRUCK) . 889 19.5.2.6 ELASTOMER-PROFILDICHTUNGEN: O-RINGE . 889 19.5.3 BERUEHRUNGSFREIE DYNAMISCHE DICHTUNGEN . 890 19.5.3.1 SPALTDICHTUNGEN . 890 19.5.3.2 LABYRINTHDICHTUNGEN . 892 19.5.3.3 GEWINDE-WELLENDICHTUNGEN . 893 19.5.4 MAGNETFLUESSIGKEITS-DICHTUNGEN . 894 19.5.5 HERMETISCHE DICHTUNGEN . 894 19.6 LITERATUR . 895 SACHVERZEICHNIS . 897
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