Theorie Flashcards
Probleme bei Schraubenverbindung
1) Lockern
2) Losdrehen der Schraube
Gegenmaßnahmen bei Lockern
- Höhere Vorspannkraft durch glatte Trennflächen
- Geringere Trennfugen
- Schrauben mit höherer Elastizität wählen bzw. längere Schrauben
wählen
-Dehnschrauben
Gegenmaßnahmen beim Losdrehen der Schraube
- Ausreichend lange Schrauben
- Klebstoff
- Größerer Schraubendurchmesser
- Verhinderung der Relativbewegung durch Zylinder- oder Spannstifte
Beispiele zu stoffschlüssigen Verbindungen
- Schweißen
- Löten
- Kleben
Was versteht man unter Selbsthemmung?
Durch Reibung verursachter Widerstand gegen ein Verdrehen zwei aneinander liegender Körper.
Wichtig für den Erhalt der Schraubenvorspannung.
Einflüsse auf Selbsthemmung
- Reibungsbeiwert
- Steigungswinkel
- Neigungswinkel
(Steigungswinkel < Reibungsbeiwert)
Was ist Grübchenbildung und wo tritt sie auf?
schalenförmiger Materialausbruch aufgrund Ermüdung oberflächennaher Bereiche (Zahnflanken)
Grund: Zu hohe Flankenpressung
Was ist Fressverschleiß?
Das Abtragen bzw. der Verschleiß in Fuß- und Kopfkreisnähe aufgrund der
Gleitvorgänge
Was ist Dauerbruch?
Biegeschwellbeanspruchung durch Zahnnormalkraft und Zahnfuß
Was ist Setzen?
Plastische Verformung von den Oberflächenrauigkeiten der Kontaktflächen
unter Druckbeanspruchung
Einfluss auf das Setzen
- Oberflächenbeschaffenheit
- Nachgiebigkeit der Bauteile
- Anzahl der Trennfugen
Merkmale für den Gesamteinflussfaktor (K_sigma oder K_Tau)
- Gestalt und Beanspruchungsart
- Rauheit
- Verfestigung
Federn – Je nach Belastungsfall
Biegung: Tellerfeder oder Blattfeder
Torsion: Schraubenfeder oder Kegelfeder
Zug/ Druck: Ringfeder
Verbindungsarten
Formschluss
- Stoffschluss
- Kraftschluss
Was ist Formschluss?
Definition: Das Ineinandergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern
Beispiele: Passfederverbindung, Zahnräder, Bolzen, Nietverbindungen
Was ist Stoffschluss?
Definition: Verbindung, bei denen die Verbindungspartner durch atomare
oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden
Beispiele: Schweißen, Kleben, Löten
Was ist Kraftschluss?
Definition: Sicherung der Verbindung von zwei Elementen durch eine
Reibungskraft, um sie in ihrer gegenseitigen Lage zu halten
Beispiele: Schraubverbindung, Klemmverbindung, Presspassung
Vor- und Nachteile von Löten
+ Bessere Zugänglichkeit als bei anderen Verbindungsarten
+ keine Gefüge- Schädigung aufgrund niedriger Arbeitstemperatur
+ Kerbfreie Verbindung
+ Verbindung von unterschiedlichen dicken und beliebig dünnen
Werkstoffen möglich
- Festigkeit deutlich geringer als beim Schweißen
- Lot sehr teuer
- Aufwendige Oberflächenbehandlung
Vor- und Nachteile einer Klebeverbindung
+ Verbindung verschiedener Werkstoffe möglich
+ geringer bis zu keiner thermischen Werkstoffbeanspruchung
+ hohe dynamische Festigkeit
+ Keine Kontaktkorrosion oder Oberflächenbeschädigung
- deutlich geringere Festigkeit im Vergleich zum Schweißen oder Löten
- lange Abbindezeit
- Aufwendige Oberflächenbehandlung
- empfindlich gegen Stoß- und Schlagbelastung
Profilverschiebung
Profilverschiebung entsteht durch das Anrücken und Abrücken des
Werkzeuges bei der Zahnradherstellung
-> Andere Zahnformen entstehen bei gleichbleibender
Verzahnungseigenschaft
Vorteile von Profilverschiebung
- Tragfähigkeitserhöhung durch Stärken der Zahnfüße
- Schmalere Zähne und somit kleinerer Achsabstand möglich
- Kleine Zähnezahl ohne Unterschnitt möglich
Die Arten der Profilverschiebung
- Art: Nullverzahnung: Keine Profilverschiebung
- Art: V- Nullverzahnung : x1 + x2 = 0
- Art: V-Plus- Verzahnung: x1 + x2 > 0
- Art: V-Minus-Verzahnung: x1 + x1 < 0
Unterschneidung
Bei Unterschneidung einer sogenannten Grenzzähnezahl scheidet die Zahncke am Kopfkreis des Gegenrades in den Fuß ein.
Vor- und Nachteile der Gradverzahnung
+ Einfache Herstellung
+ Kostengünstig
+ Geeignet für Schieberäder
- Weniger Laufruhe durch geringen Überdeckungsgrad
Vor- und Nachteile der Schrägverzahnung
+ Höhere Laufruhe
+ Besser für höhere Drehzahl
+ Höher Belastbar
- Zusätzliche Axialkraft
- Höhere Reibungsverluste
- Teurer
- Achsabstand größer
Vor- und Nachteile der Tellerfeder
+ Geringe Baulänge
+ Aufnahme großer Kräfte
+ Hohe Lebensdauer
- Aufwändige Produktion
- Aufwändige Montage
- Führungselement notwendig
Vor- und Nachteile der Schraubenfeder
+ Geringes Gewicht
+ Günstig
+ Langer Federweg
- Große Bauhöhe
- Keine Aufnahme von Quer- und Längskräften
- Keine Eigendämpfung
Vor- und Nachteile der Blattfeder
+ Niedrige Bauhöhe
+ Einbau schnell und unkompliziert
+ Aufnahme großer Kräfte
- Kleiner Federweg
- Hohes Gewicht
- Wartungsbedürftig
Steigerung der Dauerfestigkeit einer Schraube
- Dehnschraube statt Schaftschraube benutzen
- E- Modul der Schraube verringern
- E- Modul der Platte erhöhen
- Klemmlänge vergrößern (l_k)
- Plattendicke erhöhen
Vorteil von Dehn- zu Schaftschraube
Gerade bei dynamischen Beanspruchungen: Schraubenzusatzkraft geringer
als bei Schaftschrauben
Von welchen Parametern ist der Zahnformfaktor YF a abhängig?
- Kopffaktor
- Überdeckungsfaktor
- Schrägenfaktor
Welche Beanspruchung führt zum Dauerbruch der Schrauben?
- Ermüdungsbruch
- Schwellende Biegebeanspruchung
- Bei Zug/Druck oder wechselnder Biegebeanspruchung gäbe es zwei
gegenüberliegende Rissherde
Machen Sie Vorschläge (Skizzen) für konstruktive Änderungen zur
Steigerung der Gestaltfestigkeit der Schraubenverbindung und des Deckels. Eine
Erhöhung der Schraubenzahl, eine Änderung des Deckelauÿendurchmessers und
des Gewindedurchmessers ist nicht möglich.
- Deckel versteifen
- Längere Schrauben
- Verlagerung des Krafteinleitungspunktes
Warum ist die Verwendung von federnden Elementen (z.B. genormte
Federringe) zur Sicherung hochfester Schrauben nicht sinnvoll?
- Die Sicherungswirkung kommt erst bei bereits gelöster Schraube zum Tragen
- Vorspannkraft höher als Schraubenkraft
- (Verliersicherung)
Welche Einflussgrößen bestimmen die Größe des Vorspannverlustes Fz
beim Setzen von Schraubenverbindungen?
- Setzbetrag
- Nachgiebigkeit
Welche Grenzen haben positive und negative Profilverschiebung bei
Evolventenverzahnungen?
- Spitzgrenze größer gleich 0,2 * Modul
- Mindestzahndicke
- Zähnezahl
Wodurch ist die Grenzzähnezahl bestimmt und warum ist die praktische
Grenzzähnezahl kleiner als die theoretische?
- Sie ist bestimmt durch den Eingriffswinkel von 20 Grad
Was versteht man unter einer V- Getriebe-, einer Null- Getriebe- und einer
V- Null- Getriebestufe?
- V- Getriebestufe: V- Rad mit V- Rad gepaart (unterschiedliche
Profilverschiebung) - Null- Getriebestufe: Paarung zweier Nullräder (Berührung der Teilkreise im
Wälzpunkt) - V- Null- Getriebestufe: Paarung eines V- Plus- Rades mit V- Rad
