Berechnung der Maschinenelemente

Formulierung der konstruktiven Aufgabe.- Betriebssicherheit.- Die werkstattgerechte Formgebung.- Wirtschaftlichkeit (Anwendungsbeispiel).- Die Grundnormen.- Normzahlen.- Passungen.- Das internationale ISO-Passungs-System.- 1. Angewandte Festigkeitslehre.- 11. Die Voraussetzungen der Festigkeitslehre und ihre praktische Bedeutung.- Kräfte von Null bis Pallmählich steigend.- Normal- und Schubspannungen.- Prinzip von de St. Venant.- Homogene und isotrope Körper.- Werkstoff besteht aus einzelnen Fasern.- Ursprünglich spannungsfreier Zustand.- Längs- und Querdehnung.- Das Hookesche Gesetz.- Zusammenhang der Stoffwerte E,G und m.- Proportionalitäts-Elastizitäts und Streckgrenzen.- Ihre Abhängigkeit von Form und Größe dés Querschnittes.- Zahlentafel 11.1: E-Werte bei 15°?.- Bruchdehnung (Einfluß der Stablänge).- Kleine Formänderungen.- Prismatische Stäbe.- 111. Der Satz von Castigliano.- Formänderungsarbeit.- Prinzip der virtuellen Arbeit.- Die Querschnitte bleiben eben.- 12. Spannungen und Formänderungen in prismatischen Stäben.- Das Superpositionsgesetz.- 121. Einzelkraft wirkt in Richtung der geraden Stabachse (Zugresp. Druckbeanspruchung).- Längenänderung.- Formänderungsarbeit.- Plötzliche Belastung.- Einfluß des Eigengewichtes.- Wirkung der Fliehkräfte.- 122. Die Kräfte wirken in einer Ebene, die durch die Stabachse geht (Biegung).- 1221. Biegung gerader Stäbe.- Definition der Querkraft und des Biegemomentes.- Vernachlässigung der Querkraft.- Querschnitte symmetrisch zur Kraftebene.- Biegegleichung.- Trägheits- und Widerstandsmoment.- Querschnitte nicht symmetrisch zur Kraftebene.- Anwendung auf Gußeisen.- Zweckmäßige Querschnittsformen (Leichtbau).- Gleichung der elastischen Linie.- Zahlenbeispiel 1221.1: Berechnung der größten Durchbiegung.- Formänderungsarbeit.- Zahlentafel 1221.1: Einige Belastungsfälle.- Rollendes Lastenpaar.- 1222. Biegung stark gekrümmter Stäbe.- Berechnung der Spannung.- Zahlentafel 1. ?-Werte für Rechteck.- Zahlentafel 2. ?-Werte für Kreis.- Zahlentafel 3. Z-Werte für einfache Querschnittsformen.- Berechnung der Formänderung.- Formänderungsarbeit.- Formänderung dünnwandiger gekrümmter Rohre (Zahlentafel 4. k-Werte.- Zahlentafel 5. Formänderungen eines kreisförmigen Trägers für verschiedene Belastungen.- Zahlenbeispiel 1 : Berechnung eines Kolbenringes.- 1223. Einfluß der Querkraft Q.- Gleichheit der zugeordneten Schubspannungen.- Schubspannungen sind am Querschnittsumfang tangential gerichtet.- Verteilung der Schubspannungen in rechteckigen, kreisförmigen und I-Querschnitten.- Zusätzliche Formänderung.- Anwendungsbeispiel 1: Formänderung eines kurzen Zapfens.- 1224. Stäbe mit veränderlichem Querschnitt.- Träger gleicher Biegespannung.- 123. Kräftepaar wirkt in einer Ebene senkrecht zur Stabachse. (Verdrehung.).- Der kreisförmige Querschnitt.- Andere Querschnittsformen.- 124. Zusammengesetzte Beanspruchungen.- Räumliche Kraftwirkung.- Der räumliche Spannungszustand.- Der ebene Spannungszustand.- Ebene Formänderungen.- Anwendungsbeispiel 124 1. Berechnung des Fundamentes eines freistehenden Drehkranes.- 125. Statische unbestimmte Konstruktionen.- Satz vom Minimum der Formänderungsarbeit.- Anwendungsbeispiel 125 1.- Satz von Maxwell über die Gegenseitigkeit der Verschiebungen.- Clapeyronsche Momentengleichung.- Anwendungsbeispiele.- 126. Wärmespannungen.- Gerade Stäbe.- Ebene Wand.- Rohrleitungen.- Teilweise behinderte Wärmedehnung.- 13. Zulässige Spannungen.- 131. Bruchhypothesen.- Vergleich der Bruchhypothesen.- 132. Lage der Grenzkurve bei Wechsellast.- Einfluß der Temperatur.- Thermische Behandlung.- Spannungszustand.- Frequenz.- Oberfläche.- Größe und Form des Körpers.- Einfluß der Zeit.- 133. Genormte Werkstoffe.- Auswahl des Werkstoffes.- Die Härte.- Statische Festigkeitswerte unlegierter Stähle.- Statische Festigkeitswerte legierter Stähle.- Warmstreckgrenze unlegierter Stähle.- Dauerstandfestigkeit legierter Stähle.- Festigkeitswerte von Gußeisen und Stahlguß.- Festigkeits werte von Nichteisen-Metalle, gewalzt.- Festigkeitswerte von Aluminium-Knetlegierungen.- Festigkeitswerte von Rotguß und Messingguß.- Festigkeits werte einiger Aluminium-Sandguß-Legierungen.- 134. Anleitung zur Wahl der zulässigen Spannung.- 14. Der ringsum symmetrisch belastete Drehkörper.- Definitionen.- Dünnwandige Hohlzylinder.- Wirkung der Fliehkräfte.- Ableitung der allgemeinen Gleichung.- 141. Dickwandige Zylinder unter Druck.- Spezialfair 1: Nur Innendruck.- Spezialfall 2: Nur Außendruck.- Zylinder für sehr hohe Drücke.- 142. Dickwandige Zylinder unter Wirkung der Fliehkraft.- Allgemeine Gleichung für die Scheibe.- Volle Scheibe.- Durchlochte Scheibe.- Allgemeine Gleichung für den breiten Zylinder.- Scheibe mit veränderlicher Breite.- Scheibe gleicher Festigkeit.- 143. Die Kreisplatte.- Verschiedene Belastungsfälle.- Zahlenbeispiel 1 : Berechnung eines Niederdruckkolbens.- Zahlenbeispiel 2: Berechnung eines Ventilringes.- 15. Erweiterte Festigkeitslehre.- 151. Die Airysche Spannungsfunktion für ebene Probleme.- Spannungsgleichungen in rechtwinkligen Koordinaten.- Spannungsgleichungen in Polarkoordinaten.- Symmetrische Beanspruchungen.- Zahlenbeispiel 151.1: Anwendung auf gekrümmte Stäbe.- Anwendung auf keilförmige Stäbe.- 152. Beanspruchung einer Druckfläche.- Der unendlich große Drehkörper mit Einzellast P.- Gleichmäßig verteilte Belastung.- Halbkugelförmige Belastung.- Die allgemeinen Gleichungen von H. Hertz.- Berührung zweier Zylinder längs einer Erzeugenden.- 153. Nicht-symmetrische Belastungen.- Der kreisförmig gekrümmte, prismatische Stab.- Der durchlochte Stab.- 154. Das Torsionsproblem.- 155. Körper auf nachgiebiger Unterlage.- 16. Formgebungselemente.- Arbeitsvermögen des Stabes.- Das Spannungsfeld.- Das Grundgesetz der Kerbwirkung.- Ebene Kerbe räumliche Kerbe.- Stabecke.- 17. Plastische Verformungen.- 18. Stabilitätsprobleme.- 181. Stäbe.- 182. Dünnwandige Rohre.- 183. B.egebeanspruchungen.- 184. Schwach gewölbte Böden.- 185. Schraubenfedern.- 2. Verbindungen.- 21. Vernietungen.- 211. Berechnung.- Abscheren des Nietschaftes.- Lochleibungsdruck.- Berechnung des Bleches.- Anordnung mehrerer Niete.- Die kleinste Nietteilung.- Zahlenbeispiel 211.1: Flaoheisenstoß.- 212. Eisenkonstruktionen.- Allgemeine Regeln.- Zahlenbeispiel 212.1: Profileisenstoß.- Vollwandträger.- Zahlenbeispiel 2: Stehblechstoß.- Gurtwinkel — Vernietung.- Knickgefahr.- Fachwerkträger.- Durchbiegung.- Anwendungsbeispiel 3.- 213. Leichtmetall-Vernietung.- 214. Dampfkessel-Vernietung.- 22. „Keilverbindungen.- 23. Verschraubungen.- 231. Gewinde.- 232. Schraubensorten.- 233. Muttersicherungen.- 234. Vorspannkraft V.- Beanspruchung auf Zug.- Beanspruchung auf Biegung.- Beanspruchung auf Abscheren.- Zusammengesetzte Beanspruchung.- Nicht-parallele Grenzflächen.- Größe der Vorspannkraft V.- 235. Gesamtkraft im Betrieb.- Einheitskräfte.- Zusätzliche Betriebskraft V.- 236. Erhöhung der Haltbarkeit einer Schraubenverbindung.- Zügige Beanspruchung.- Wechsellast.- Leichtbau.- Stoßweise Beanspruchung.- 237. Hohe Betriebstemperaturen.- 238. Verbindungen mit mehreren Schrauben.- 24. Preßsitze.- Längspreßsitze.- Querpreßsitze (Zahlenbeispiele).- Kerbstifte.- Einwalzen von Rohren.- 25. Schweißverbindungen.- 26. Federn.- 261. Zug- und Druckfedern.- Ringfedern.- Gummifedern.- 262. Biegefedern.- Blattfedern.- Gewundene Biegefedern.- Tellerfedern.- 263. Drehfedern.- Zahlenbeispiel 263.1 : Berechnung einer Ventilfeder.- 264. Parallel- und Hintereinanderschaltung von Federn.- 3. Wellen.- 31. Gerade Wellen.- 311. Festigkeit.- Formziffer für Biegung.- Formziffer für Verdrehung.- Formziffer für befestigte Teile.- Oberflächendrücken.- Wahl der zulässigen Spannung.- Zahlenbeispiel 311.1: Eisenbahnradachse.- 312. Formänderung.- Konstruktion der elastischen Linie einer statisch bestimmten Generatorwelle, ohne und mit Berücksichtigung der versteifenden Wirkung des Ankers.- Mehrfach gelagerte Wellen.- Formänderung durch Verdrehung.- 313. Normung der Wellenenden.- 314. Keilwellen.- 32. Kupplungen.- 321. Feste Kupplungen.- 322. Nachgiebige Kupplungen.- 323. Ausrückbare Kupplungen Reibkupplungen s. Abschnitt 64.- 33. Kurbelweilen.- 331. Festigkeit des Armes.- 332. Formänderung des Armes.- Kraft P wirkt in der Kröpfungsebene.- Kraft P wirkt senkrecht zur Kröpfungsebene.- 333. Mehrfach gelagerte und mehrfach gekröpfte Wellen.- Statisch bestimmt.- Statisch unbestimmt.- 34. Kritische Drehzahlen.- 341. Kritische Schwingungen einer Einzelmasse.- Eigenfrequenz der Welle.- 342. Berechnung der Eigenfrequenz einer glatten Welle.- 343. Kritische Drehzahl einer beliebig belasteten und abgesetzten Welle.- 344. Theorie der Auswuchtmaschine (gedämpfte Schwingungen).- 345. Verdrehschwingungen.- 4. Gleitlager.- 41. Gebräuchliche Lagerkonstruktionen.- 411. Reibung.- 412. Die Schmiermittel.- 413. „Schmiermethoden.- 414. Formgebung der Lager.- 42. Bercehnungsgrundlagen.- Erwärmung.- Formänderung/Einlaufen.- Das Newt on sehe Abkühlungsgesetz.- Lagertemperatur in Beharrung.- Bisherige Berechnungsverfahren.- Wärmeleitung.- Künstliche Kühlung.- 43. Theorie dre flüssigen Reibung.- 431. Geradlinig bewegte Gleitfläclie.- Die Grundgleichungen.- Parallele Gleitflächen.- Tragfähige Ölschicht.- Die geneigte Platte.- Der parabolische Halbzylinder.- Der parabolische Vollzylinder.- Die zweckmäßigste Spaltform.- Kolbenreibung.- Einfluß der Fliehkräfte.- 432. Lager mit Laufsitzspiel.- Die Grundgleichungen.- Ein- und Austrittstelle des Öles.- 433. Eintuscbierte Lagerschalen.- 434. Lager mit Zitronenspiel.- Schmierung vertikaler Zapfen.- 435. Gleitflächen mit schlechter Schmierung.- 436. Veränderliche Zähigkeit des Öles.- 44. Endliche Breite der Gleitfläche.- Die Grundgleichung.- Überblick über die Lösungen.- Eine einfache Näherungslösung.- Lager mit Laufsitzspiel.- Ebene Gleitflächen.- Die günstigste Breite der Gleitfläche.- Die Lage des Zapfens.- 45. Misch- und Grenzreibung.- Mischreibung.- Grenzreibung.- Reibung und Verschleiß.- 46. Vergleich der Theorie mit der Erfahrung.- Die Reibzahl.- 47. Berechnung der Gleitlager.- 5. Wälzlager.- 51. Lagerarten 1.- 52. Tragfähigkeit und Lebensdauer.- Theoretische Grundlagen.- Experimentelle Bestimmung.- 53. Einbauregeln.- Allgemeine Regeln.- Befestigung der Laufringe.- Passungen.- Die Bedeutung des Lagerspieles.- Zusammenbau.- 54. Reibung und Schmierung.- 6. Reibtriebe zur Übertragung der Drehbewegung.- 61. Reibräder.- 62. Riementrieb.- 621. Anordnung.- Hauptbedingung für den richtigen Lauf.- Ausrückbare Riementriebe.- Wendegetriebe.- Stufenscheiben.- 622. Riemenwerkstoffe.- 623. Berechnung.- Grenzbedingung für die Verhütung des Gleitens.- Schlupfverlust (Drehzahlverhältnis).- Einfluß der Fliehkräfte.- Grundgleichung für die Berechnung.- Erzeugung der Riemenspannung.- Grenzen der Belastungsfähigkeit.- Lebensdauer eines Lederriemens.- Reibzahl von Leder auf Eisen.- Wirkungsgrad.- Anleitung zur Berechnung von Riementrieben.- Berechnung der Keilriemen. Ausgeführte Riementriebe (Zahlenbeisprele).- 624. Festigkeit der Scheiben.- 63. Seiltrieb.- 631. Wind werke.- Feste Rolle.- Lose Las trolle.- Lose Treibrolle.- Rollenzüge.- Trommel winden.- Treibscheiben.- 632. Drahtseile.- 6321. Aufbau und Normen.- 6322. Festigkeitseigenschaften des Werkstoffes.- 6323. Betriebsbeanspruchung.- 6324. Krümmung von Tragseilen.- 6325. Mittel zur Erhöhung der Lebensdauer.- 6326. Berechnung.- 6327. Das Ähnlichkeitsprinzip.- 6328. Biegewiderstand.- 64. Reibkupplungen.- 65. Mechanische Bremsen.- 651. Sperrwerke.- 652. Handbremsen.- Backenbremse.- Bandbremse.- 653. Selbsttätige Bremsen.- Lastdruckbremse.- Fliehkraft-(Schleuder-)bremse.- 7. Zahnräder.- 71. Stirnräder für parallele Wellen.- 711. Das allgemeine Verzahnungsgesetz.- 712. Evolventenverzahnung.- Eigenschaften der Evolvente.- Zahlentafel 712.1. Zahlenwerte der Evolvente- Funktion.- Überdeckung.- Zahlenbeispiel 712.1.- 713. Berechnung der Zähne auf Festigkeit.- 714. Berechnung der Zähne auf Abnutzung.- Größte Flächenpressung.- Grübchenbildung.- Gleitende Reibung.- 715. Erwärmung der Zahnräder.- 716. Bekämpfung der Zahnradgeräusche.- Akustische Grundlagen.- Entstehung der Geräusche.- Schrägverzahnung.- Zahlenbeispiel 716.1.- 717. Herstellung der Normverzahnung.- Mechanische Erzeugung.- Das Hobeln oder Stoßen der Zähne.- Das Ab- wälzverfahren.- Das Schleifen der Zähne.- Grenzzähnezahl für Unter- schnittfreiheit.- 718. Günstigste Zahnformen (korrigierte Verzahnung).- Herstellung „korrigierter“ Verzahnung.- Günstigste Zahnformen.- 719. Anleitung zur Berechnung der Zahnräder.- 72. Bäder für nicht parallele Wellen.- 73. Formgebung und Anordnung der Bäder.- 74. Umlaufgetriebe.- Der Wirkungsgrad von Planetengetrieben.- 75. Schneckentrieb.- 751. Verzahnung.- 752. Herstellung.- 753. Wirkungsgrad.- 754. Berechnung.- 76. Kettentrieb.- 8. Maschinengetriebe.- 81. Einführung.- 82. Das gerade Schubkurbelgetriebe.- 821. Kolbenkräfte.- 822. Kolbenwege.- 823. Geschwindigkeiten.- 824. Beschleunigungen.- 825. Drehmoment.- 826. Massenkräfte.- 827. Gleichförmigkeit des Ganges.- 828. Schwungräder.- 829. Ausgleich der Massenwirkungen.- 83. Schubstangen und Kreuzköpfe.- Offene Köpfe.- Geschlossene Köpfe.- Kreuzkopfe.- Der Schmiervorgang.- Der Schaft.- 84. An- und Auslauf yon Maschinen.- Berechnung der Anfahrzeit und der größten Beanspruchung.- Maschinencharakteristik.- Bewegungsgleichungen.- Reduzierte Masse eines Triebwerkes.- Der Asynchron-Drehstrommotor.- Anwçndungsbeispiel 84.1.- 85. Erwärmung bei aussetzendem Betrieb.- 86. Einrücken von Reibkupplungen.- 9. Rohrleitungen.- 91. Normen.- Nennweiten (Zahlentabelle 1).- Druckstufen (Zahlentabelle 2).- Schmelzgeschweißte Stahlrohre (Zahlentabelle 3).- Nahtlose Stahlrohre (Zahlentabelle 4).- Gußeiserne Flansche (Zahlentabelle 5).- Stahlguß-Flansche (Zahlentabelle 6).- Randabstand e für Gußflansche (Zahlentabelle 7).- Grenze für die Verwendung von Gußrohren (Zahlentabelle 8).- Lose Flanschen (Zahlentabelle 9).- Flanschverbindungen.- a) Fester Flansch.- b) Vorgeschweißter Flansch.- c) Walzflansch.- d) Loser Flansch.- 92. Theoretische Grundlagen.- 921. Die Energiegleichung idealer Flüssigkeiten.- 922. Ausfluß aus Gefäßen.- 923. Laminarströmung in Bohren.- Kritische Geschwindigkeit.- 924. Turbulente Strömung.- 925. Das Ähnlichkeitsprinzip.- Kennzahlen Re und Eu.- Schleichende Bewegung (Kennzahl Gü).- Wellenbewegung (Kennzahl) Fr..- 926. Laminarströmung in Spalten.- 93. Versuchswerte.- 931. Ausflußzahlen.- 932. Druckverlust in glatten Bohren bei turbulenter Strömung.- 933. Geschwindigkeitsverteilung.- 934. Prandtische Grenzschicht.- 935. Druckverlust in rauhen Bohren.- 936. Querschnittsänderungen.- Impulssatz.- ErweiterungsVerlust.- 937. Biehtungsänderungen.- 938. Absperrorgane.- Hähne.- Ventile.- Schieber.- Klappen.- 94. Berechnung der Rohrleitungen.- Zahlenbeispiel 941.- Zahlenbeispiel 2.- 941. Wirtschaftlicher Bohrdurehmesser.- 942. Die äquivalente Düse.- Zahlenbeispiel 3.- 943. Verzweigte Leitungen.- Beguliermittel.- 95. Berechnung der Flanschverbindungen.- 951. Der lose Flansch.- 952. Der feste Flansch.- 953. Wärmespannungen.- 96. Dichtungen.- 961. Die zu verbindenden Teile sind relativ in Buhe.- 962. Schleifende, geschmierte Dichtungen.- Filzringe.- Stopfbüchsen.- Federnde Dichtungsringe.- Ledermanschetten.- 963. Berührungsfreie Dichtungen.- Der glatte Spalt.- 964. Labyrinthe.- Schrifttum.