Lernzettel Maschinenelemente 2 PDF

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Fragenteil Maschinenelemente 2...

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MEL2D Achsen und Wellen Welcher grundlegende Unterschied besteht zwischen Achsen und Wellen? Darf sich eine Achse drehen (Begründung)? Wellen übertragen ein Drehmoment, Achsen nicht. Achsen dürfen sich drehen wenn sie keine Kraft übertragen müssen und keiner Torsionsspannung ausgesetzt sind.

Welche zwei Hauptbeanspruchungen treten bei Wellen im Maschinenbau auf? Torsion und Biegung

Zwei Lager einer Welle mit symmetrisch liegendem Stirnrad sind anzuordnen. Welche Vorteile (für Welle und Lager) bietet ein kurzer Lagerabstand gegenüber einem großen? Geringe Biegemomente, bessere Steifigkeit, kostengünstigere Konstruktion

Nennen Sie drei wesentliche Anforderungen an einen Wellenwerkstoff in einem Stirnradgetriebe! Hohe Dauerfestigkeit wegen Umlaufbiegung im Betrieb. Hohes Elastizitätsmodul, um bei hohen Spannungen nicht plastisch zu verformen.

Welche zwei Gruppen von Stählen werden hauptsächlich bei höher beanspruchten Wellen verwendet? Vergütungsstähle und Einsatzstähle

Die zu konstruierende Welle muss an verschiedenen Stellen gegen Verschleiß geschützt werden. Welche Art von Stahl ist zu wählen? Einsatzstahl

Welche beiden Achs-Konzepte werden in Fahrzeugen verwendet? Feststehende Achse und Umlaufende Achse

Nennen Sie zwei Vorteile von feststehenden gegenüber umlaufenden Achsen! Keine Umlaufbiegung, höhere Tragfähigkeit

Was ist der Unterschied zwischen einem Trag- und einem Spurzapfen? Tragzapfen: Kraft wirkt senkrecht zur Drehachse. Spurzapfen: Kraft wirkt in Richtung der Drehachse.

MEL2D

Nennen Sie zwei Ausführungsformen von normgerechten Wellenenden! Kegelig und Zylindrisch

Welche drei grundlegenden Berechnungsnachweise müssen bei der Auslegung von Wellen und Achsen erfolgen? Festigkeitsnachweis, Verformungsgrenzen, kritische Drehzahl

Nennen Sie drei Beispiele aus der Praxis, in denen Durchbiegungen der Welle (bzw. Achse) die Funktion gefährden können! Zwangskräfte in Lagern, Schrägzug bei Ketten, Eingriffsstöhrung bei Zahnrädern

Welche Werkstofffamilie ist für geringe Verformungen am besten geeignet? Vergütungsstähle, Baustähle

Welche kritischen Drehzahlen sind bei der Berechnung von Wellen und Achsen gegebenenfalls zu prüfen? Biegekritisch und Torsionskritisch

Was ist beim Anlauf einer Maschine zu beachten, wenn der Betrieb überkritisch erfolgt? Der kritische Bereich muss schnell durchlaufen werden, um ein Aufschaukeln zu verhindern.

Getriebe Wie ist der Wirkungsgrad eines Getriebes definiert? Nennen Sie zwei Ursachen für Leistungsverluste im Getriebe! Reibungsverluste, Leerlaufverluste

Nennen zwei Antriebselemente, welche für reibschlüssige Umschlingungsgetriebe eingesetzt werden können! Keilriemen, Flachriemen

Was ist ein Sammelgetriebe, was ein Verteilergetriebe? Sammelgetriebe: verknüpft mehrere Antriebe Verteilergetriebe: verteilt Drehmomente

MEL2D Welchen Hauptvorteil weisen Umschlingungsgetriebe auf? Überbrücken große Achsabstände.

Zahnräder Nennen Sie drei Hauptfunktionen von Zahnradgetrieben! Schlupflose Übertragung von Leistung. Drehrichtungsänderung Drehmoment oder Drehzahl wandeln

Wie ist die Übersetzung i definiert?

i=

ω1 n1 z 1 = = ω2 n2 z 2

=

Getrieben Treibend

Was ist das Zähnezahlverhältnis u? Wie unterscheidet es sich von der Übersetzung i?

u=

z2 z1 u ist immer >= 1!

Wozu dienen Kegelräder in Zahnradgetrieben? Zur Richtungsänderung bei der Drehmomentübertragung.

Was muss eine Zahnflankenform hinsichtlich der Übersetzung i gewährleisten? Zwischen den Zahnflanken muss während des Eingriffs immer Kontakt bestehen. Die Zahnflankenform darf nicht zur Drehzahländerung führen.

Was besagt das Verzahnungsgesetz? Gleichförmige Übertragung, wenn die Normale des Berührpunktes durch den Wälzpunkt verläuft.

Nennen zwei mathematische Kurven, die bei geradverzahnten Stirnrädern für die Zahnflankenform verwendet werden. Evolvente: Abwickeln eines Fadens, von einem Kreis. Zykloide: Abrollen eines Kreises auf dem Wälzkreis.

MEL2D Was bedeutet Profilüberdeckung  und welchen Wert sollte sie möglichst nicht unterschreiten? Gibt an wie viele Zahnflanken gleichzeitig im Eingriff sind.

Welche Maßnahme erlaubt, dass Teilkreisdurchmesser und Wälzkreisdurchmesser in einer Zahnradstufe verschieden sind? Positive oder negative Profilverschiebung

Nennen Sie zwei Vorteile von schrägverzahnten gegenüber geradverzahnten Stirnrädern. Welcher große Nachteil ist vorhanden? Vorteil: ruhiger lauf, geräuscharm, unempfindlicher gegen Formfehler Nachteil: Axialkräfte entstehen

Wälzlager

Welche zwei wesentlichen Aufgaben haben Lager von Wellen und Achsen? Äußere Kräfte aufnehmen und auf Gehäuse übertragen. Zueinander bewegliche Teile abstützen.

Nennen Sie je zwei charakteristische Vorteile und Nachteile von Wälzlagerungen! Vorteile: geringe Reibung, geringer Schmierstoffverbrauch Nachteile: empfindlich gegen Stöße, höhe der Drehzahl begrenzt

Aus welchen Bauteilen besteht ein Wälzlager? Außenring, Innenring, Läuferkäfig, Wälzkörper

Nennen Sie vier Wälzkörperformen! Zylinder, Kugel, Kegel, Nadel

Welche Hauptanforderung ist an den Werkstoff eines Wälzkörpers bezüglich der Belastungsart gestellt? Muss, aufgrund hoher hertzscher Pressung, sehr hart und verschleißfest

MEL2D Für was dienen in einem Rillenkugellager Dichtscheiben und Deckscheiben? Dichtscheibe: Schmiermittel soll nicht austreten Deckscheibe: Verunreinigungen dürfen nicht eindringen

Welche vier Angaben sind im Basiszeichen (Kurzzeichen) für Radialwälzlager verschlüsselt? Lagerart, Breitenreihe, Durchmesserreihe, Lagerbohrung

Was ist bei Laufringen von Wälzlagerungen eine Punkt-, was ist eine Umfangslast? Punktlast: konstante Belastung auf einem Punkt Umfangslast: Belastung läuft um den Umfang mit

Bei welcher Lastart darf ein Wälzlagerring lose sitzen? Punktlast

Bei welcher Lastart muss ein Wälzlagerring festsitzen? Umfangslast

Eine mit Unwucht rotierende Welle wird über Rillenkugellager radial gelagert. Welcher Ring wird punkt-, welcher umfangsbelastet? Außenring: Umfangslast Innenring: Punktlast

Eine mit Unwucht rotierende Welle wird über Rillenkugellager radial gelagert. Welcher Ring wird punkt-, welcher umfangsbelastet?

Eine Seilwinde mit umlaufender Achse dient in einem Aufzug zur Aufnahme der Kabinenlast. Die Achse wird über Wälzlager beidseitig gelagert. Welcher Ring ist punkt-, welcher umfangsbelastet? Außenring: Punktbelastung Innenring: Umfangsbelastung

Nennen Sie vier Anforderungen an mögliche Ausführungen eines Wälzlagers! Radial belastbar, Axial belastbar, hohe Drehzahlen, geringe Reibung

MEL2D Welche drei Punkte muss die Passungsauswahl bei der Lagersitzgestaltung eines Wälzlagers sicherstellen? Kraftübertragung von der Welle auf das Gehäuse, Ringe dürfen nicht rutschen, Lager darf nicht zu stark verspannt sein

Nennen Sie drei Möglichkeiten, ein Wälzlager auf einer Welle axial festzusetzen! Stützscheibe, Sprengring, Gehäusedeckel

Nennen Sie zwei Möglichkeiten der Ölschmierung eines Lagers! Ölbadschmierung, Ölspritzschmierung

Was versteht man unter der nominellen Lebensdauer L10 bei Wälzlagern? Anzahl an Betriebsstunden die 90% der Lager ohne Ermüdungserscheinungen erreichen.

Was ist bei einreihigen Schrägkugellagern und Kegelrollenlagern in angestellten Lagerungen (keine Lagerpaare) bei Berechnung der Kräfte im Lager zusätzlich zu berücksichtigen? Zusätzliche Axialkräfte im Lager

Gleitlager Worin unterscheiden sich hydrodynamische und hydrostatische Gleitlager? Welchen großen Vorteil und welchen großen Nachteil hat ein hydrostatisches Gleitlager? Hydrodynamisch: Schmierschicht durch haften an den Gleitflächen Hydrostatisch: Schmiermittel wird mit einer Pumpe eingepresst Vorteil: kein Verschleiß beim Anlauf Nachteil: Energieversorgung für Pumpe nötig

Welchen Vorteil haben Gleitlager gegenüber Wälzlager bei stoßbelasteten Anwendungen? Stoßunempfindlich da keine Hertzsche Pressung entsteht.

Welche zwei bevorzugten Anwendungen ergeben sich aus den charakteristischen Eigenschaften der Gleitlager? Dauerläufer Bei starken Stößen

MEL2D Welche vier Arten der Reibung sind beim Anlauf und Betrieb des hydrodynamischen Gleitlagers zu unterscheiden? Haftreibung, Grenzreibung, Mischreibung, Flüssigkeitsreibung

Welche zwei physikalischen Größen (Namen) beschreiben die Zähigkeit von Flüssigkeiten! Dynamische Viskosität, Kinematische Viskosität

Ein hochviskoser Schmierstoff in Gleitlagern ist: Dickflüssig, hat eine hohe Tragfähigkeit

Welche Größe außer der Viskosität beeinflusst die Schubspannungen in einem Mineralöl eines hydrodynamischen Lagers? Höhe des Schmierspalts

Welche Auswirkung hat die Erwärmung eines Industrie-Schmieröls in einem hydrodynamischen Gleitlager? Die Viskosität nimmt ab und die Tragfähigkeit sinkt

Warum werden hauptsächlich Kurzgleitlager bei hydrodynamischer Lagerung eingesetzt? Kurzgleitlager sind in dem Bereich langlebiger als Langleitlager

Welche zwei zu überlagernden Strömungen werden zur Berechnung von Gleitlagern herangezogen? Druckströmung, Schleppströmung

Kupplungen Welche Hauptfunktion hat eine Kupplung? Verbinden von Wellen zur Übertragung von Drehmoment

Welche weiteren Aufgaben als die Übertragung von Drehmomenten können Kupplungen wahrnehmen? Versatz ausgleichen, Stöße dämpfen, Schalten bei Schaltkupplungen

MEL2D Welche grundlegende Unterscheidung trifft die VDI-Richtlinie 2240 in Bezug auf den Betrieb von Kupplungen? Schaltbar und nicht Schaltbar

Welche vier Möglichkeiten der Betätigung (keine Energiearten) von schaltbaren Kupplungen werden unterschieden? Fremdbetätigt(Schaltung) Drehzahlbetätigt (Fliehkraft) Momentbetätigt (Sicherheitskupplung) Richtungsbetätigt (Freilaufkupplung)

Welche zwei Kupplungsarten können eingesetzt werden, wenn ein Drehmoment nicht überschritten werden darf? Welcher Unterschied besteht zwischen den Ausführungsarten? Rutschkupplung: Bei zu hohem Drehmoment rutscht eine Seite durch. Zerstörung nach längerer Zeit durch Verschleiß. Brechbolzenkupplung: Bei zu hohem Drehmoment bricht ein Bolzen. Zerstörung erfolgt sofort.

Erläutern Sie an einer technischen Anwendung, wann und warum eine Kupplung unter Last geschaltet wird? Wenn während der Beschleunigung eine Last anliegt.

Welche Problematik besteht bei der Auslegung einer Kupplung zwischen Motor und Antriebswelle eines Stirnradgetriebes bezüglich der Berechnung des Beschleunigungsmoments? Wie wird diese gelöst? Viele Massen mit unterschiedlichen Drehzahlen müssen beschleunigt werden. Alle Trägheitsmomente müssen zu einem Zusammengefasst werden

Was ist bei einer starren Kupplung bezüglich der Wellenlagen zu beachten? Nur anwenden, wenn kein Wellenversatz besteht.

Nennen Sie zwei Bauarten von starren Kupplungen Scheibenkupplung, Flanschkupplung

MEL2D Welche Problematik bezüglich der Konstanz der Abtriebsdrehzahl besteht bei einem einfachen Kreuzgelenk? Wie kann diese gelöst werden? Drehbewegung wird ungleichförmig übertragen. Lösung: Zwei Gelenke in Reihe schalten.

Welchen Vorteil hat ein homokinetisches Kupplungsgelenk gegenüber einem Kreuzgelenk? Gleichförmige Bewegungsübertragung

Wozu dient eine Schmidt-Kupplung? Dämpfen von Radialschwingungen, Ausgleich von Radialversatz

Welchen Vorteil haben metallelastische Kupplungen gegenüber Elastomer-Kupplungen? Temperaturbeständig, Ölfest

Welche zwei grundlegend unterschiedlichen Ansätze der Dämpfung (Reibung) werden bei elastischen Kupplungen eingesetzt? Nennen Sie je ein Beispiel Innere Reibung: Zwischenringkupplung Äußere Reibung: Schraubenfederkupplung

Was ist ein Freilauf? Kupplungshälfte ist in einer Richtung frei beweglich...