KL1

geschaffen -> urformen

geändert ->umformen, trennen, fügen

beibehalten -> beschichten, änderung der stoffeigenschaften

URFORMEN:

Flüssig

-> Gießen

Teigig

-> Extrudieren

körnig

-> Sintern

Ionisiert

-> Galvanoplastik

Umformen:Druckumformen(Walzen),Zugdruckumformen(Tiefziehen),Zugumformen(Längen, Weiten),Biegeumformen(Abkanten), Schubumformen(Winden einerDruckfeder)

Trennen: Zerteilen(Scher-,Strahlschneiden), Spanen(Fräsen,Drehen, Schleifen), Abtragen(Funkene-rodieren), Zerlegen(Abschrauben)

Fügen:Zusammensetzen, Einpressen, Schweißen Löten Kleben

Beschichten:Gas-, dampfförmig, Flüssig/ pastös, ionisiert, Fest/ körnig

Änderung der Stoffeigenschaften: Umlagern, Aussondern, Einbringen

Drehen, Fräsen, Bohren, Sägen

•Abstech- / Einstechdrehen

•Gewindedrehen

•Querplandrehen

•Längsrunddrehen (Schruppen, Schlichten)

Handy

Varianten: Stirnfräsen, Umfangsfräsen, Umfangs-Stirnfräsen

Planfräsen

• Wälzfräsen

• Konturfräsen/Profilfräsen

• Nutenfräsen

Handy

Bohren ist ein spanendes Fertigungsverfahren mit drehender Schnittbewegung des

Bohrers, die nur in Richtung der Rotationsache erfolgt

Spitze des Bohrers -> Körper

Ende des Bohrers -> Schaft

Es gibt noch Gewindeschneiden und Reiben

Handy

Handy

Durch mechanische Überlastung wird die Struktur des Halbezeugs verändert und behält die letzliche Form bei

gängig:Schwenkbiegen, Abkanten

mechanische Belastung wird durch Zug- und Druckkräfte verwirklicht

gängig: Tiefziehen, Durchziehen, Drücken

mechanische Belastung wird durch Druckkräfte verwirklicht

gängig:Freiformen (Freiformschmieden), Gesenkformen (Gesenkschmieden)

Eindrücken, Durchdrücken

eim Schmieden müssen die Angaben

der Werkstoffhersteller über Anwärmzeiten und Schmiedetemperaturen eingehalten

Die gestreckte Länge von Biegeteilen entspricht der Länge der neutralen Faser.

• Berechnung der gestreckten Länge mit großen Biegeradien: 𝐿 = 𝑙1 + 𝑙2 + 𝑙3

90grad: Berechnung der gestreckten Länge mit kleinen Biegeradien: 𝐿 = 𝑙1 + 𝑙2 + 𝑙3 − 𝑛 ⋅ 𝑣

• 𝑛 beschreibt die Anzahl der Biegungen

Wert für 𝑣 kann aus Tabelle abgelesen werden

Andere Winkel: Handy

Handy

Handy

Schweißen: Schmelzbereiche für Grundwerkstoff und Schweißzusatzwerkstoff

sind nahezu gleich

Löten: Weichlöten < 450°C, Hartlöten > 450°C, Hochtemperaturlöten > 800°C

Kleben: Raumtemperatur oder

mäßige Erwärmung

Schmelzverfahren: Lichtbogenschweißen, Gasschweißen, Widerstands-Schmelzschweißen -> verwendung von Wärme

Pressschweißen: Gaspressschweißen, Lichtbogenpresschweißen -> verwendung von Druck

• Feuerschweißen

• Gasschmelzschweißen

• Lichtbogenhandschweißen

• Metallschutzgasschweißen (MSG)

• Wolfram-Inertgasschweißen (WIG)

• Plasmaschweißen

• Widerstandsschweißen

Unterscheidung: Eignung, Wärmezufuhr, Schweißzusätze, Hilfsstoffe

Handy

Verzug:

Querschrumpfung

Winkelschrumpfung

Längsschrumpfung

Handy

Beanspruchungsgerecht: ungestörte Kraftlinienfluss, keine Nahtkreuzung, nicht an krit. Stelle

Werkstoffgerecht: Eignung des Werkstoffs, keine großen Querschnitte, keine Hohlräume

Fertigungsgerecht: einfache Nahtformen, Zugänglichkeit, nicht auf Passfläche

Handy

1- Erstellen von Form/Model

2- Gießen des Rohteils

3-Nachbearbeitung zum Fertigteil

Funktionsflächen benötigen Nacharbeitungen

Gießen mit verlorener Form

Handy

Gießen mit Dauerform

Handy

• Freie Gestaltungsmöglichkeit mit funktional optimal ausgelegten Bauteilkonturen

• Ermöglicht komplexe Innenstrukturen

• Große Werkstoffvielfalt

• Nahezu unbegrenzt anwendbar bezüglich der Größe

• Wirtschaftlichkeit gegenüber anderen Fertigungsverfahren (v. a. bei großen

Stückzahlen)

• Geeignet für Einzelfertigung und Großserien

• Materialfluss beachten

• Formschrägen vorsehen

• Hinterschneidungen vermeiden

• Auf Wandstärken achten

• Zu geringe Wandstärken durch Rippen versteifen

• Geeignete Flächen vorsehen für Bohrungen und Verschraubungen

• Radien anstatt scharfe Kanten

Festigkeit ist der Widerstand eines Bauteils gegen das Versagen unter Last. Ein Versagen kann sowohl in einer bleibenden Verformung als auch in einem Bruch des Bauteils bestehen.

Äußere Lasten, die am Bauteil angreifen (Belastungen)…

• Zug, Druck, Biegung, Torsion, Scherung

…bewirken Schnittgrößen (innere Belastungen)…

• Längs- und Querkräfte, Biege- und Drehmomente

Zulässige Spannung/ vorhandene Spannung

Punktkraft [N]; [kN]

Linienkraft [N/m]; [kN/m]

Flächenkraft [N/m²]; [kN/m²]

Volumenkraft [N/m³]; [kN/m³]

handy

Loslager -> nur vertikale kraft aufnehmen

Festlager -> vertikale und horizontale kraft aufnehmen

feste Einspannung -> vertikale horizontale und moment kraft aufnehmen

Es gibt

Zug/Druck Spannungen -> F/A

Biegespannungen -> Mb/Wb

Torsionsspannungen -> Mt/Wt

und selten Schubspannungen -> Fq/As

Handy

Handy

kombiniert alle Spannungen und gibt uns die vorhandene Spannung womit wir die Sicherheit ausrechnen können

Handy

Drehmomenübertragung

Ein- bzw. Ableitung von Drehmomenten

Übertragung von Kräften in axialer und/oder radialer Richtung

feste oder bewegliche Verbindungzwischen Bauteilen

Formschlüssig, Reib bzw. Kraftschlüssig, Stoffschlüssig

Passfeder

Scheibenfeder

Keilwelle

Kerbzahnwelle

Polygonwelle

Klemmverbindung

Zyl.-Pressverband

Kegel-Pressverband

Ringfeder-Spannelement

Ringspann-Sternscheiben

Spannhülsen

Übertragung des Drehmomentes nur durch Formschluss

Möglichst keine wechselnden Drehmomente

Schwächung der Welle (Gefahr: Dauerbruch der Welle, Unwucht)

Gleitsitz der Nabe nur unter Benutzung von Halteschrauben an der Passfeder

Die Nutformen A, C und E haben eine eingeschränkte tragende Länge, aufgrund ihrer Abrundung am Rand: 𝑙𝑡𝑟 = 𝑙 − 𝑏

Für alle anderen Nutformen (B, D und F) gilt: 𝑙𝑡𝑟 = 𝑙

𝑟2 ⋅ 𝐹𝑡2 = 𝑟1 ⋅ 𝐹𝑡1

𝐹𝑡 = 2⋅𝑀𝑡/d

Handy

a. duktiler Werkstoff: 𝑝zul = 0,9 ∙ 𝑅e

b. spröder Werkstoff: 𝑝zul = 0,9 ∙ 𝑅m

Äquivalentes Torsionsmoment gemäß DIN 3990-1 ermitteln: 𝑀𝑡,𝑒𝑞 = 𝐾𝐴 ⋅ 𝑀𝑡,𝑛𝑒𝑛𝑛

Passfeder kürzer als die Nut

Sicherung der Nabe gegen axiales Verschieben durch Sicherungs-, Stellringe, Distanzhülsen

Nabenabmessungen L und D werden in Abhängigkeit vom Wellendurchmesser ausgewählt

Soll die Nabe verschiebbar auf der Welle sein, so muss ein Gleitsitz gewählt werden.

N1 (Langlochfräser):

negativ: zeitaufwändig und ungenau, größere axiale Kerbwirkung

positiv: formschlüssige axiale Führung der Passfeder

N2 (Scheibenfräser):

negativ: Keine formschlüssige axiale Führung der Passfeder

positiv: Kostengünstiger und genauer, Geringere axiale Kerbwirkung

Handy

Welle- und Nabenquerschnitt als Profil

im Vergleich zur Passfeder übertragbares Moment

größer

Wechselnde Momente möglich

Innenzentrierung k=0,75

Immer bei Zahnwellen (Kerb- und

Evolventenverzahnung)

bei stoßhaftem Betrieb und/oder

wechselnden Momenten

Flankenzentierung k=0,9

Bei Keilwellen,

wenn hohe Rundlaufgenauigkeit erforderlich ist

z.B. bei Werkzeugmaschinen

Montage schwieriger als Flankenzentrierung

k = Tragfaktor

Zylindrische Teile haben Übermaß

Beim Fügen entsteht eine Vorspannung und Fugenspannung

In Nabe und Welle entstehen Spannungen in radialer und tangentialler Richtung

Schubspannung abhängig von:

• Werkstoffpaarung
• Oberflächenbeschaffenheit
• Oberflächenzustand (trocken, gefettet, geölt)
• Relativbewegung der verspannten Teile (haften, gleiten)

Querpressverband, Kegelpressverband, Sternscheibe, Kegelspannring

Federnde Zwischenglieder, Ringspannscheiben

Längspressverband, Querpressverband, Ölpressverband

a) Längskraft, b) Umfangskraft (Tangentialkraft), c) resultierende Kraft

Handy

Bolzen und Gabel und Stange Spielpassung (1)

Bolzen und Gabel Übermaßpassung und mit Stange Spielpassung (2)

Bolzen und Gabel Spielpassung und mit Stange Übermaß (3)

Handy

Handy

𝜎𝑏 = 𝐾𝐴 ⋅ 𝑀𝑏,𝑛𝑒𝑛𝑛 / 𝑊 ≈ 𝐾𝐴 ⋅ 𝑀𝑏,𝑛𝑒𝑛𝑛 / 0,1 ⋅ 𝑑3 ≤ 𝜎𝑏,𝑧𝑢𝑙

𝜏𝑚𝑎𝑥 = 4/3 ⋅ (𝐾𝐴 ⋅ 𝐹𝑛𝑒𝑛𝑛) / (𝐴𝑆 ⋅ 2) ≤ 𝜏𝑎,𝑧𝑢l

𝑝 = (𝐾𝐴 ⋅ 𝐹𝑛𝑒𝑛𝑛) / (𝐴𝑝𝑟𝑜𝑗) ≤ 𝑝𝑧𝑢

Tragen: Kräfte und Momentezwischen relativ

zueinander bewegten Teilen übertragen

Führen: Gegenseitige Lage der relativ zueinander bewegten Teile festlegen

Lagerring läuft relativ zur Lastrichtung um: Während einer Umdrehung wird der ganze Umfang des Lagerrings einmal beansprucht

Lagerring steht relativ zur Lastrichtung still: Der Lastvektor befindet sich ständig über dem selben Punkt des Lagerrings

Sicherungsblech, Nutmutter, Sicherungsring

1. Fest-Los-Lagerung
2. X – Lagerung
3. O – Lagerung
4. Schwimmende Lagerung

• Allgemein

Schutzfunktion soll funktionsverschiedene Räume gegeneinander abdichten

• Randbedingungen
• Dichtheit- welche Dichtheit ist angemessen?
• Betriebsstoffe

Gegenseitige Wechselwirkung mit dem Dichtwerkstoff?

Zustand des Betriebsstoffes

• Lösbarkeit
• Reibungsverluste und Verschleiß

Dynamische Dichtungen

• Berührende Dichtung
• Berührungsfreie Dichtung

Statische Dichtungen

• lösbar
• unlösbar