K4 : Bolzen, Stifte und Sicherungselemente (completed With Ans)✅ Flashcards
-Welche vier wesentlichen Lastfälle treten prinzipiell in Bolzenverbindungen auf?
-Definieren Sie diese.
- Spiel in der Gabel und in der Stange ; Punktlast
- Spiel in Gabel und Stange ; Flächenlast
- Spiel in der Stange, Presssitz Gabel
- Spiel in der Gabel, Presssitz Stange
…..Or…..(better follow the above ans)
a) Prinzipielle Gestaltung :
b) Einbaufall1 : Der Bolzen sitzt in der Gabel und in der Stange mit einer Spielpassung
c) Einbaufall 2 : Der Bolzen sitzt in der Gabel mit einer Übermaßpassung und in der Stange mit einer Spielpassung
d) Einbaufall 3 : Der Bolzen sitzt in der Stange mit einer Übermaßpassung und in der Gabel mit einer Spielpassung
Zeichnen Sie schematisch (aber korrekt) den Lastverlauf für alle vier in der Vorlesung gezeigten, wesentlichen Lastfälle in Bolzenverbindungen.
Fall 1a:
In jeder Gabelseite greift mittig F/2 an und in der Stange greift die Kraft punktförmig an
Fall 1b:
Das gleiche wie bei 1a, jedoch sind die Punktlasten jetzt Flächenlasten
Fall 2:
Alleinig eine Punktlast in der Stange
Fall 3:
Eine Flächenlast auf jeder Gabelseite und keine Kraft in der Stange
Warum macht man den Bolzenwerkstoff härter als den Grundwerkstoff?
Fressgefahr und übermäßigen Verschleiß zu vermeiden
Wie werden Achshalter ausgerichtet und warum?
Achshalter werden entgegen der Last oder parallel angeordnet,
sodass die Schrauben nicht belastet werden.
Worin unterscheiden sich Stifte und Bolzen?
- Bolzen lassen meist Schwenkbewegungen (zumindest eines Teils) zu.
Stifte lassen meist keine (relativen) Schwenkbewegungen zu. - Bolzen sind eher als Gelenke zu verstehen.
Stifte dienen oft der Lagesicherung (z.B. die Verstiftung von
Getriebegehäusehälften) oder sollen Scherkräfte aufnehmen, also
dienen der festen Verbindung zweier Bauteile.
In welchen Fällen wird der Festigkeitsnachweis für Stifte geführt?
Stifte rechnet man nicht, wenn es sich nur um Lagesicherungen
handelt.
Werden hingegen große Kräfte übertragen, erfolgt eine
Nachrechnung der Quer,- Längs und Steckstiftverbindungen !
Wie bestimmt man formelmäßig
-die Schubspannung,
-Flächenpressung und
-Biegespannung
im Bolzen?
Sigma_max = M_b_max / W_b
Tau_max = 4/3 F / (2 A_s) = 4/3 * Tau_m
p = F / A_proj
Welcher Bolzen ist hier dargestellt?
(Refer to pic in pg 63 of K4 vorlesung slides)
Das Bild zeigt Eine Verbindung zwischen einer Tür und einem Pfosten. Am Pfosten sind zwei Bleche mit jeweils einem Loch in der Mitte senkrecht zum Pfosten ausgerichtet und angeschweißt. Zwischen den beiden Blechen ist ein Gewinde mit einem Ring am Ende, wodurch man einen Stift oder Bolzen stecken kann. Durch die beiden Bleche und den Ring wird ein Bolzen zur Verbindung gesteckt
Gewindebolzen mit Öse
Welche Spannungen treten -bezogen auf Wange und Scheitel- in einer Bolzengabel mit Spiel auf?
Im Wangenquerschnitt treten Normalspannungen,
im Scheitelquerschnitt tauchen Biegespannungen und Schubspannungen auf
Zeigen Sie, wie Querstiftverbindungen gerechnet werden.
- Es wird die Mittlere Flächenpressung der Nabe,
die Maximale Flächenpressung der Welle und
die Scherspannung im Stift ermittelt - Die Werte werden mit den zulässigen Werten verglichen
Wie werden Steckstiftverbindungen gerechnet?
Bei der Steckstiftverbindung kommt es zu Biegespannungen im Stift und zu Spannungen im Bohrloch.
Diese wird berechnet und mit dem zulässigen Wert verglichen.
Wie werden Längsstiftverbindungen gerechnet?
Es wird die Flächenpressung und die Scherspannung im Stift bestimmt
und mit den zulässigen Werten verglichen.
Welche Stiftverbindungen sind als Welle-Nabe-Verbindung geeignet?
Die Längsstiftverbindung ist gut als Verbindung geeignet,
die Querstiftverbindung findet auch Anwendung.
Oft wird die Querstiftverbindung auch als Überlastschutz verwendet, somit werden keine teuren Maschinenelemente beschädigt.
Welche Sicherungselemente kennen Sie zur Befestigung eines Lagerdeckels?
Federstecker???
Aus welchem Grund werden Bolzen manchmal geschmiert und manchmal fest eingespannt?
Je nach Funktion ist es teilweise hilfreich die Bolzen zu schmieren.
Stehen sie in einer Funktion, bei der sie häufige Drehbewegungen ausführen, so erlaubt eine Schmierung eine bessere Funktion (Wirkungsgrad)
Haben wir aber bspw. Schweißbolzen mit Gewinde bewirkt eine Schmierung nichts, es kann ganz im Gegenteil zu einer Einschränkung der Funktion kommen
Was müssen Sie bei der Gestaltung einer Befestigung mit Sicherungsring beachten?
Diese werden auch auf ähnliche Beanspruchungen belastet, diese sind teilweise nachzuweisen.
Des Weiteren kann es bei hohen Drehzahlen zu einem Ablösen kommen (Fliehkraft).
Machen Sie sich mit den Vor- und Nachteilen diverser Stiftverbindungen (Kegelstifte, Zylinderstifte, Kerbstifte, Spannstifte) vertraut.
Kegelstifte:
Vorteile: Können immer wieder eingebracht werden wegen kegeliger Aufnahmen.
-Somit wird der Verschleiß beim Ein- und Ausbauen kompensiert
Nachteile: Kegeliges Aufreiben ist teuer.
Zylinderstifte:
Vorteile: Luft oder Öl kann entlang einer flachen Rille entweichen - Einsatz bei hochbeanspruchten Teilen-Vorrichtungs- und Werkzeugbau
Nachteil : Aufreiben ist teuer, - Nicht rüttelfest
Kerbstifte:
Vorteil : wiederverwendbar- Rüttelfester Sitz- Einfach zu bohren ohne Nachbearbeitung
Nachteil : ??
Spannstifte:
Vorteil : können leicht demontiert werden, wiederverwendbar - Rüttelfester Sitz- Einfach zu bohren ohne Nachbearbeitung
Nachteil : Beim Einbau muss die Kraftrichtung relativ zum Schlitz beachtet werden
Ordnen Sie im System „Einheitsbohrung“ die zugehörigen Passungsbereiche (Buchstaben) für
eine Übermaß-,
eine Übergangs- und
eine Spielpassung
zu.
Acronym to remember : Alte Herren jagen Nashörner. Ab P fängt Pressung an
-> Von A bis H ist Spielpassung, von J bis N ist Übergangspassung und ab P liegt eine Presspassung (aka Übermaßpassung) vor.
Sind die im Anhang dargestellten Automatenstähle Qualitäts- oder Edelstähle?
Keine Wellen im Anhang (?) (yup, none is shown in vorlesung slide..so just skip this ques)
Was beachten Sie, wenn Sie konstruktiv die erneute Demontage von Zylinderstiften vorsehen?
Ob die erforderliche Pressung in der Bohrung noch weiterhin gegeben ist.
Durch eine häufige Demontage kann es passieren, dass die Bohrlochreibung nicht mehr ausreichend groß ist.
