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Roloff/Matek Maschinenelemente
Normung, Berechnung, Gestaltung
Bearbeitet vonVon Herbert Wittel, Dipl.-Ing. (FH), OStR a.D., Dieter Jannasch, Joachim Voßiek, und Christian Spura
23. Auflage 2017. Buch. XL, 1328 S. HardcoverISBN 978 3 658 17895 6
Format (B x L): 16,8 x 24 cm
Weitere Fachgebiete > Technik > Maschinenbau Allgemein > Konstruktionslehre,Bauelemente, CAD
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Inhaltsverzeichnis
1 Allgemeine und konstruktive Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 Arten und Einteilung der Maschinenelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Grundlagen des Normenwesens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2.1 Nationale und internationale Normen, Technische Regelwerke . . . . . . . . . . . 21.2.2 Werdegang einer DIN-Norm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Normzahlen (Vorzugszahlen und -maße) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.3.1 Bedeutung der Normzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.3.2 Aufbau der Normzahlreihen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.3.3 Anwendung der Normzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.3.4 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.4 Allgemeine konstruktive Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.4.1 Konstruktionsmethodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.4.2 Grundlagen des Gestaltens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.4.3 Rechnereinsatz im Konstruktions- und Entwicklungsprozess . . . . . . . . . . . . 19
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2 Toleranzen, Passungen, Oberflächenbeschaffenheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.1 Toleranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.1.1 Maßtoleranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.1.2 Formtoleranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272.1.3 Lagetoleranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272.1.4 Toleranzangaben in Zeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2 Passungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.2.1 Grundbegriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.2.2 ISO-Passsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.2.3 Passungsauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.2.4 Tolerierungsgrundsätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322.2.5 Toleranzketten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.3 Oberflächenbeschaffenheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.3.1 Gestaltabweichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.3.2 Oberflächenangaben in Zeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.4 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3 Festigkeitsberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433.2 Beanspruchungs- und Belastungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443.3 Werkstoffverhalten, Festigkeitskenngrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.3.1 Statische Festigkeitswerte (Werkstoffkennwerte) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493.3.2 Dynamische Festigkeitswerte (Werkstoffkennwerte) . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.4 Statische Bauteilfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
VII
VIII Inhaltsverzeichnis
3.5 Gestaltfestigkeit (dynamische Bauteilfestigkeit) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593.5.1 Konstruktionskennwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593.5.2 Ermittlung der Gestaltfestigkeit (Bauteilfestigkeit) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.6 Sicherheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693.7 Praktische Festigkeitsberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.7.1 Überschlägige Berechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703.7.2 Statischer Festigkeitsnachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723.7.3 Dynamischer Festigkeitsnachweis (Ermüdungsfestigkeitsnachweis) . . . . . . . 733.7.4 Dynamischer Festigkeitsnachweis – Einzelbelastungen, Lastkollektive,
Zeitfestigkeit, Dauerfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 743.7.5 Tragfähigkeitsnachweis im Stahlbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.8 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4 Tribologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 894.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 894.2 Reibung, Reibungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 904.3 Reibungszustände (Schmierungszustände) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 914.4 Beanspruchung im Bauteilkontakt, Hertz’sche Pressung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 934.5 Schmierstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.5.1 Schmieröle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 954.5.2 Schmierfette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 984.5.3 Sonstige Schmierstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
4.6 Schmierungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 994.7 Schäden an Maschinenelementen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.7.1 Verschleiß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1004.7.2 Korrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1014.7.3 Schadensbilder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5 Kleb- und Lötverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1055.1 Klebverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
5.1.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1055.1.2 Herstellen der Klebverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1085.1.3 Gestalten und Entwerfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1095.1.4 Berechnungsgrundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1145.1.5 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
5.2 Lötverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1165.2.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1165.2.2 Herstellen der Lötverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1205.2.3 Gestalten und Entwerfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1215.2.4 Berechnungsgrundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1235.2.5 Berechnungsbeispiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
6 Schweißverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1296.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
6.1.1 Wirkprinzip und Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1296.1.2 Schweißverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1306.1.3 Auswirkungen des Schweißvorganges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
6.2 Gestalten und Entwerfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1366.2.1 Schweißbarkeit der Bauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1366.2.2 Stoß- und Nahtarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
.
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Inhaltsverzeichnis IX
6.2.3 Gütesicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1466.2.4 Zeichnerische Darstellung der Schweißnähte nach DIN EN 22553 . . . . . . . . 1476.2.5 Schweißgerechtes Gestalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
6.3 Berechnung von Schweißkonstruktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1656.3.1 Schweißverbindungen im Stahlbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1656.3.2 Berechnung der Schweißverbindungen im Maschinenbau . . . . . . . . . . . . . . 1836.3.3 Berechnung geschweißter Druckbehälter nach AD 2000-Regelwerk . . . . . . . 188
6.4 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
7 Nietverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2077.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2077.2 Die Niete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
7.2.1 Nietformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2087.2.2 Nietwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2127.2.3 Bezeichnung der Niete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
7.3 Herstellung der Nietverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2137.3.1 Allgemeine Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2137.3.2 Warmnietung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2147.3.3 Kaltnietung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
7.4 Verbindungsarten, Schnittigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2157.5 Nietverbindungen im Stahlbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
7.5.1 Allgemeine Richtlinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2167.5.2 Berechnung der Bauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2167.5.3 Berechnung der Niete und Nietverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2197.5.4 Gestaltung der Nietverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
7.6 Nietverbindungen im Aluminiumbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2257.6.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2257.6.2 Aluminiumniete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2267.6.3 Werkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2267.6.4 Berechnung der Bauteile und Niete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
7.7 Nietverbindungen im Maschinen- und Gerätebau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2277.7.1 Anwendungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2277.7.2 Maßnahmen zur Erhöhung der Dauerfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2287.7.3 Festigkeitsnachweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
7.8 Stanzniet- und Clinchverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2307.8.1 Stanznieten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2307.8.2 Clinchen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
7.9 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
8 Schraubenverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2398.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
8.1.1 Aufgaben und Wirkprinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2398.1.2 Gewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2408.1.3 Schrauben- und Mutternarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2428.1.4 Scheiben und Schraubensicherungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2468.1.5 Herstellung, Werkstoffe und Festigkeiten der Schrauben und Muttern . . . . . . 247
8.2 Gestalten und Entwerfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2488.2.1 Gestaltung der Gewindeteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2488.2.2 Gestaltung der Schraubenverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2488.2.3 Vorauslegung der Schraubenverbindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
X Inhaltsverzeichnis
8.3 Berechnung von Befestigungsschrauben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2568.3.1 Kraft- und Verformungsverhältnisse bei vorgespannten Schraubenverbindungen 2568.3.2 Setzverhalten der Schraubenverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2638.3.3 Dauerhaltbarkeit der Schraubenverbindungen, dynamische Sicherheit . . . . . . 2648.3.4 Anziehen der Verbindung, Anziehdrehmoment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2668.3.5 Montagevorspannkraft, Anziehfaktor und -verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . 2698.3.6 Beanspruchung der Schraube beim Anziehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2708.3.7 Einhaltung der maximal zulässigen Schraubenkraft, Berechnung der statischen
Sicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2728.3.8 Flächenpressung an den Auflageflächen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2738.3.9 Praktische Berechnung der Befestigungsschrauben im Maschinenbau . . . . . . 2738.3.10 Lösen der Schraubenverbindung, Sicherungsmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . 275
8.4 Schraubenverbindungen im Stahlbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2778.4.1 Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2778.4.2 Schraubenarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2778.4.3 Geschraubte Anschlüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2788.4.4 Moment(schub)belastete Anschlüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2828.4.5 Konsolanschlüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
8.5 Bewegungsschrauben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2858.5.1 Entwurf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2858.5.2 Nachprüfung auf Festigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2868.5.3 Nachprüfung auf Knickung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2888.5.4 Nachprüfung des Muttergewindes (Führungsgewinde) . . . . . . . . . . . . . . . . 2898.5.5 Wirkungsgrad der Bewegungsschrauben, Selbsthemmung . . . . . . . . . . . . . . 290
8.6 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
9 Bolzen-, Stiftverbindungen und Sicherungselemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3039.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3039.2 Bolzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
9.2.1 Formen und Verwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3039.2.2 Gestalten und Entwerfen der Bolzenverbindungen im Maschinenbau . . . . . . . 3049.2.3 Berechnen der Bolzenverbindungen im Maschinenbau . . . . . . . . . . . . . . . . 3069.2.4 Gestalten und Entwerfen von Bolzenverbindungen im Stahlbau . . . . . . . . . . 3089.2.5 Bemessung für massive Rundbolzen nach DIN EN 1993-1-8 . . . . . . . . . . . . 310
9.3 Stifte und Spannbuchsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3129.3.1 Formen und Verwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3129.3.2 Berechnung der Stiftverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
9.4 Sicherungselemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3189.4.1 Sicherungsringe (Halteringe) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3189.4.2 Splinte und Federstecker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3219.4.3 Achshalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
9.5 Gestaltungs- und Anwendungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3229.6 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
10 Federn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33510.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
10.1.1 Federrate, Federkennlinie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33610.1.2 Federungsarbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33710.1.3 Schwingungsverhalten und Dämpfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33910.1.4 Federarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
Inhaltsverzeichnis XI
10.1.5 Federwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34110.1.6 Auswahl und Optimierung von Federn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
10.2 Zug- und druckbeanspruchte Federn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34210.2.1 Zugstäbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34210.2.2 Ringfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
10.3 Biegebeanspruchte Federn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34310.3.1 Einfache Blattfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34310.3.2 Geschichtete Blattfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34510.3.3 Drehfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34610.3.4 Spiralfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34810.3.5 Tellerfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
10.4 Torsionsbeanspruchte Federn aus Metall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35710.4.1 Drehstabfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35710.4.2 Zylindrische Schraubenfedern mit Kreisquerschnitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35910.4.3 Zylindrische Schraubenfedern mit Rechteckquerschnitt . . . . . . . . . . . . . . . 36710.4.4 Kegelige Schraubendruckfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
10.5 Federn aus Gummi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36810.5.1 Eigenschaften von Gummi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36810.5.2 Ausführung, Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
10.6 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
11 Achsen, Wellen und Zapfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38111.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38111.2 Gestalten und Entwerfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
11.2.1 Gestaltungsgrundsätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38211.2.2 Entwurfsberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
11.3 Kontrollberechnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39811.3.1 Festigkeitsnachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39811.3.2 Elastisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39911.3.3 Kritische Drehzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
11.4 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
12 Elemente zum Verbinden von Wellen und Naben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41712.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41712.2 Formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
12.2.1 Pass- und Scheibenfederverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41712.2.2 Keil- und Zahnwellenverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42112.2.3 Polygonverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42312.2.4 Stirnzahnverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42412.2.5 Stiftverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
12.3 Kraftschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42512.3.1 Zylindrische Pressverbände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42512.3.2 Kegelpressverbände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43512.3.3 Spannelement-Verbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43912.3.4 Klemmverbindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44612.3.5 Keilverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
12.4 Stoffschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45012.5 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
XII Inhaltsverzeichnis
13 Kupplungen und Bremsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45713.1 Funktion und Wirkung von Kupplungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45713.2 Berechnungsgrundlagen zur Kupplungsauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
13.2.1 Anlaufdrehmoment, zu übertragendes Kupplungsmoment . . . . . . . . . . . . . . 45813.2.2 Beschleunigungsdrehmoment, Trägheitsmoment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45913.2.3 Betriebsverhalten von Antriebs- und Arbeitsmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . 46213.2.4 Kupplungsdrehmoment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46313.2.5 Auslegung nachgiebiger Wellenkupplungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46613.2.6 Auslegung von schaltbaren Reibkupplungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470
13.3 Nicht schaltbare Kupplungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47313.3.1 Starre Kupplungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47313.3.2 Nachgiebige Kupplungen (Ausgleichskupplungen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
13.4 Schaltbare Kupplungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48613.4.1 Fremdbetätigte Kupplungen (Schaltkupplungen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48613.4.2 Momentbetätigte Kupplungen (Sicherheitskupplungen) . . . . . . . . . . . . . . . 49613.4.3 Drehzahlbetätigte Kupplungen (Fliehkraftkupplungen) . . . . . . . . . . . . . . . 49813.4.4 Richtungsbetätigte Kupplungen (Freilaufkupplungen) . . . . . . . . . . . . . . . . 49913.4.5 Induktionskupplungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50013.4.6 Hydrodynamische Kupplungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504
13.5 Hinweise für Einsatz und Auswahl von Kupplungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50813.6 Bremsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509
13.6.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50913.6.2 Berechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50913.6.3 Bauformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510
13.7 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
14 Wälzlager und Wälzlagerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52914.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529
14.1.1 Aufgaben und Wirkprinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52914.1.2 Einteilung der Lager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53014.1.3 Richtlinien zur Anwendung von Wälzlagern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53014.1.4 Ordnung der Wälzlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531
14.2 Gestalten und Entwerfen von Wälzlagerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54114.2.1 Lageranordnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54114.2.2 Lagerauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54414.2.3 Gestaltung der Lagerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54414.2.4 Schmierung der Wälzlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54914.2.5 Lagerabdichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55214.2.6 Vorauswahl der Lagergröße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553
14.3 Berechnung der Wälzlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55414.3.1 Statische Tragfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55414.3.2 Dynamische Tragfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55514.3.3 Minderung der Lagertragzahlen C und C0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55914.3.4 Erreichbare Lebensdauer – modifizierte Lebensdauerberechnung . . . . . . . . . 56014.3.5 Gebrauchsdauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56114.3.6 Höchstdrehzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 561
14.4 Gestaltungsbeispiele für Wälzlagerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56214.5 Wälzgelagerte Bauelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
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Inhaltsverzeichnis XIII
14.6 Lineare Wälzführungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56814.6.1 Funktion und Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56814.6.2 Tragfähigkeit und nominelle Lebensdauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57114.6.3 Auswahl von Führungen, Linearsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572
14.7 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 574Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583
15 Gleitlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58515.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
15.1.1 Wirkprinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58515.1.2 Anordnung der Gleitflächen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58515.1.3 Reibung und Schmierstoffeinflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58615.1.4 Hydrodynamische Schmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588
15.2 Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59115.3 Gestalten und Entwerfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592
15.3.1 Gleitlagerwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59215.3.2 Gestaltungs- und Betriebseinflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59615.3.3 Schmierstoffversorgung der Gleitlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59915.3.4 Gestaltung der Radial-Gleitlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60315.3.5 Gestaltung der Axial-Gleitlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60915.3.6 Lagerdichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614
15.4 Berechnungsgrundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61515.4.1 Berechnung der Radialgleitlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61515.4.2 Berechnung der Axialgleitlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626
15.5 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 640
16 Riemengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64316.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643
16.1.1 Aufgaben und Wirkprinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64316.1.2 Riemenaufbau und Riemenwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643
16.2 Gestalten und Entwerfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64716.2.1 Bauarten und Verwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64716.2.2 Ausführung der Riemengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 651
16.3 Auslegung der Riemengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65416.3.1 Theoretische Grundlagen zur Berechnung der Riemengetriebe . . . . . . . . . . . 65416.3.2 Praktische Berechnung der Riemengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 660
16.4 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 669Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 675
17 Kettengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67717.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 677
17.1.1 Aufgaben und Einsatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67717.1.2 Kettenarten, Ausführung und Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67717.1.3 Kettenräder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68117.1.4 Verbindungsglieder für Rollenketten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68217.1.5 Mechanik der Kettengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 682
17.2 Gestalten und Entwerfen von Rollenkettengetrieben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68317.2.1 Verzahnungsangaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68417.2.2 Festlegen der Zähnezahlen für die Kettenräder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68517.2.3 Gestalten der Kettenräder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68617.2.4 Kettenauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 687
XIV Inhaltsverzeichnis
17.2.5 Gliederzahl, Achsabstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68817.2.6 Anordnung der Kettengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68917.2.7 Durchhang des Kettentrums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69017.2.8 Hilfseinrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69017.2.9 Schmierung und Wartung der Kettengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 690
17.3 Berechnung der Kräfte am Kettengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69217.4 Berechnungsbeispiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 694Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697
18 Elemente zur Führung von Fluiden (Rohrleitungen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69918.1 Funktionen, Wirkungen und Einsatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69918.2 Bauformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 699
18.2.1 Rohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69918.2.2 Schläuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70118.2.3 Formstücke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70218.2.4 Armaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 702
18.3 Gestalten und Entwerfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70618.3.1 Vorschriften, Begriffe und Definitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70618.3.2 Rohrverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70818.3.3 Dehnungsausgleicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71218.3.4 Rohrhalterungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71318.3.5 Gestaltungsrichtlinien für Rohrleitungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71518.3.6 Darstellung der Rohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 715
18.4 Berechnungsgrundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71618.4.1 Rohrquerschnitt und Druckverlust . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71618.4.2 Berechnung der Wanddicke gegen Innendruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 718
18.5 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 726
19 Dichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72919.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72919.2 Berührungsdichtungen zwischen ruhenden Bauteilen (Statische Dichtungen) . . . . . . . 731
19.2.1 Unlösbare Berührungsdichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73119.2.2 Lösbare Dichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 732
19.3 Berührungsdichtungen zwischen relativ bewegten Bauteilen (Dynamische Dichtungen) 73919.3.1 Dichtungen für Drehbewegungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73919.3.2 Dichtungen für Längsbewegung ohne oder mit Drehbewegung . . . . . . . . . . . 744
19.4 Berührungsfreie Dichtungen zwischen relativ bewegten Bauteilen . . . . . . . . . . . . . 747Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 749
20 Zahnräder und Zahnradgetriebe (Grundlagen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75120.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 751
20.1.1 Zahnräder und Getriebearten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75120.1.2 Verzahnungsgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75520.1.3 Flankenprofile und Verzahnungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75720.1.4 Bezugsprofil, Herstellung der Evolventenverzahnung . . . . . . . . . . . . . . . . . 762
20.2 Zahnradwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76420.3 Schmierung der Zahnradgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76520.4 Getriebewirkungsgrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76720.5 Konstruktionshinweise für Zahnräder und Getriebegehäuse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 769
20.5.1 Gestaltungsvorschläge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76920.5.2 Darstellung, Maßeintragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 772
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 774
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Inhaltsverzeichnis XV
21 Stirnräder mit Evolventenverzahnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77721.1 Geometrie der Stirnräder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 777
21.1.1 Begriffe und Bestimmungsgrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77721.1.2 Verzahnungsmaße der Nullräder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77921.1.3 Eingriffsstrecke, Profilüberdeckung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78121.1.4 Profilverschiebung (Geradverzahnung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78221.1.5 Evolventenfunktion und ihre Anwendung bei V -Getrieben . . . . . . . . . . . . . 78821.1.6 Berechnungsbeispiele (Geometrie der Geradverzahnung) . . . . . . . . . . . . . . 791
21.2 Geometrie der Schrägstirnräder mit Evolventenverzahnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79421.2.1 Grundformen, Schrägungswinkel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79421.2.2 Verzahnungsmaße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79521.2.3 Eingriffsverhältnisse, Gesamtüberdeckung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79721.2.4 Profilverschiebung (Schrägverzahnung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79821.2.5 Berechnungsbeispiele (Geometrie der Schrägverzahnung) . . . . . . . . . . . . . . 801
21.3 Toleranzen, Verzahnungsqualität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80321.3.1 Flankenspiele und Zahndickenabmaße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80321.3.2 Prüfmaße für die Zahndicke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80421.3.3 Berechnungsbeispiele (Toleranzen, Verzahnungsqualität) . . . . . . . . . . . . . . 806
21.4 Entwurfsberechnung (Außenverzahnung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80821.4.1 Vorwahl der Hauptabmessungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80821.4.2 Vorgehensweise zur Ermittlung der Verzahnungsgeometrie . . . . . . . . . . . . . 811
21.5 Tragfähigkeitsnachweis für Außenradpaare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81321.5.1 Schadensmöglichkeiten an Zahnrädern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81321.5.2 Kraftverhältnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81421.5.3 Belastungseinflussfaktoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81621.5.4 Nachweis der Zahnfußtragfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82021.5.5 Nachweis der Grübchentragfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82321.5.6 Berechnungsbeispiele (Tragfähigkeitsnachweis) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 826
22 Kegelräder und Kegelradgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83122.1 Grundformen, Funktion und Verwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83122.2 Geometrie der Kegelräder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 832
22.2.1 Geradverzahnte Kegelräder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83222.2.2 Schrägverzahnte Kegelräder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 837
22.3 Entwurfsberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84022.4 Tragfähigkeitsnachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 843
22.4.1 Kraftverhältnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84322.4.2 Nachweis der Zahnfußtragfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84522.4.3 Nachweis der Grübchentragfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 846
22.5 Berechnungsbeispiele für Kegelradgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 847
23 Schraubrad- und Schneckengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85523.1 Schraubradgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 855
23.1.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85523.1.2 Geometrische Beziehungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85523.1.3 Eingriffsverhältnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85723.1.4 Kraftverhältnisse (Null-Verzahnung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85723.1.5 Berechnung der Getriebeabmessungen (Null-Verzahnung) . . . . . . . . . . . . . 859
23.2 Schneckengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86023.2.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86023.2.2 Geometrische Beziehungen bei Zylinderschneckengetrieben mit † D 90ı
Achsenwinkel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 862
XVI Inhaltsverzeichnis
23.2.3 Eingriffsverhältnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86523.2.4 Kraftverhältnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86623.2.5 Entwurfsberechnung für Schneckengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86723.2.6 Tragfähigkeitsnachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86923.2.7 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 872
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 876
24 Umlaufgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87724.1 Funktion und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 877
24.1.1 Vergleich von Stand- und Umlaufgetrieben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87924.1.2 Das Umlaufgetriebeprinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87924.1.3 Symbolische Darstellung der Umlaufgetriebe nach WOLF . . . . . . . . . . . . . 880
24.2 Berechnung von Umlaufgetrieben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88124.2.1 Standübersetzung und Standwirkungsgrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88124.2.2 Grafischer Drehzahlplan nach KUTZBACH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88224.2.3 Drehzahlen und Umlaufübersetzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88324.2.4 Drehmomente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88524.2.5 Leistungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88724.2.6 Leistungsflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88824.2.7 Umlaufwirkungsgrade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89024.2.8 Selbsthemmung und Selbstbremsung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 891
24.3 Gestalten und Entwerfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89224.3.1 Belastungsausgleich, Lastverteilung und Zentrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . 89224.3.2 Einbaubedingungen (Einfach-, Doppel- und Stufenplanet) . . . . . . . . . . . . . 89324.3.3 Zusammengesetzte Umlaufgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89424.3.4 Prinzipielle Vorgehensweise bei der Getriebekonstruktion . . . . . . . . . . . . . . 896
24.4 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 897Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 900
Sachwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 903
.
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Otto Ganter GmbH & Co. KG Triberger Straße 3 78120 Furtwangen
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Inhaltsverzeichnis
1 Allgemeine und konstruktive Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
TB 1-1 Stahlauswahl für den allgemeinen Maschinenbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2TB 1-2 Eisenkohlenstoff-Gusswerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10TB 1-3 Nichteisenmetalle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17TB 1-4 Kunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29TB 1-5 Warmgewalzte Flachstäbe aus Stahl für allgemeine Verwendung nach DIN EN 10 058 33TB 1-6 Rundstäbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33TB 1-7 Flacherzeugnisse aus Stahl (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34TB 1-8 Warmgewalzte gleichschenklige Winkel aus Stahl nach EN 10056-1 . . . . . . . . . . . 36TB 1-9 Warmgewalzte ungleichschenklige Winkel aus Stahl nach EN 10 056-1 . . . . . . . . . 38TB 1-10 Warmgewalzter U-Profilstahl mit geneigten Flanschflächen nach DIN 1026-1 . . . . 40TB 1-11 Warmgewalzte I-Träger nach DIN 1025 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42TB 1-12 Warmgewalzter gleichschenkliger T-Stahl mit gerundeten Kanten und Übergängen
nach DIN EN 10 055 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44TB 1-13 Hohlprofile, Rohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45TB 1-14 Flächenmomente 2. Grades und Widerstandsmomente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51TB 1-15 Maßstäbe in Abhängigkeit vom Längenmaßstab, Stufensprünge und Reihen
zur Typung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53TB 1-16 Normzahlen nach DIN 323 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2 Toleranzen, Passungen, Oberfächen beschaffenheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
TB 2-1 Grundtoleranzen IT in Anlehnung an DIN EN ISO 286-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55TB 2-2 Zahlenwerte der Grundabmaße von Außenflächen (Wellen) in µm nach
DIN EN ISO 286-1 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56TB 2-3 Zahlenwerte der Grundabmaße von Innenpassflächen (Bohrungen) in µm nach
DIN EN ISO 286-1 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57TB 2-4 Passungen für das System Einheitsbohrung nach DIN EN ISO 286-2 (Auszug)
Abmaße in µm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59TB 2-5 Passungen für das System Einheitswelle nach DIN EN ISO 286-2 (Auszug)
Grenzabmaße in µm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61TB 2-6 Allgemeintoleranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63TB 2-7 Formtoleranzen nach DIN EN ISO 1101 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64TB 2-8 Lagetoleranzen nach DIN EN ISO 1101 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65TB 2-9 Anwendungsbeispiele für Passungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66TB 2-10 Zuordnung von Rz und Ra für spanend gefertigte Oberflächen nach DIN 4768-1,
Beiblatt 1 (Norm zurückgezogen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67TB 2-11 Empfehlung für gemittelte Rautiefe Rz in Abhängigkeit von Nennmaß,
Toleranzklasse und Flächenfunktion (nach Rochusch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67TB 2-12 Rauheit von Oberflächen in Abhängigkeit vom Fertigungsverfahren
(Auszug aus zurückgezogener DIN 4766-1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3 Festigkeitsberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
TB 3-1 Dauerfestigkeitsschaubilder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69TB 3-2 Umrechnungsfaktoren zur Berechnung der Werkstoff-Festigkeitswerte
(nach FKM-Richtlinie) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
InhaltsverzeichnisVI
TB 3-3 Plastische Formzahlen αp für den statischen Festigkeitsnachweis . . . . . . . . . . . . . . 72TB 3-4 Charakteristische Werte der 0,2%-Dehngrenze Rp0,2 und der Zugfestigkeit Rm für
tragende Bauteile aus Aluminium-Knetlegierungen im Aluminiumbau nach DIN EN 1999-1-1 (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
TB 3-5 Anhaltswerte für Anwendungs- bzw. Betriebsfaktor KA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75TB 3-6 Kerbformzahlen αk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77TB 3-7 Stützzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79TB 3-8 Kerbwirkungszahlen (Anhaltswerte) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81TB 3-9 Kerbwirkungszahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81TB 3-10 Einflussfaktor der Oberflächenrauheit KO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83TB 3-11 Faktoren K für den Größeneinfluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83TB 3-12 Einflussfaktor der Oberflächenverfestigung KV; Richtwerte für Stahl . . . . . . . . . . 85TB 3-13 Faktoren zur Berechnung der Mittelspannungsempfindlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . 85TB 3-14 Sicherheiten, Mindestwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4 Tribologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
TB 4-1 Reibungszahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87TB 4-2 Effektive dynamische Viskosität ηeff in Abhängigkeit von der effektiven
Schmierfilmtemperatur ϑeff für Normöle (Dichte ρ = 900 kg/m3) . . . . . . . . . . . . . . 88TB 4-3 Druckviskositätskoeffizient α für verschiedene Schmieröle . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89TB 4-4 Spezifische Wärmekapazität c von Mineralölen (Mittelwerte) in Abhängigkeit
von Temperatur und Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89TB 4-5 Eigenschaften und Anwendungen wichtiger synthetischer Schmieröle . . . . . . . . . . 89TB 4-6 Klassifikation für Kfz-Getriebeöle nach API (American Petroleum Institute) . . . . . . 91TB 4-7 Eigenschaften von Lager-Schmierstoffen (Auswahl). Schmieröle . . . . . . . . . . . . . 91TB 4-8 Eigenschaften der Schmierfette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92TB 4-9 Klassifikation für Schmierfette nach NLGI (National Lubricating Grease Institut) 94TB 4-10 Kriterien für die Auswahl von Zentralschmieranlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94TB 4-11 Elektrochemische Spannungsreihe (Elektrodenpotential in Volt von Metallen
in wässriger Lösung gegen Wasserstoffelektrode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5 Kleb- und Lötverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
TB 5-1 Oberflächenbehandlungsverfahren für Klebverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95TB 5-2 Klebstoffe zum Verbinden von Metallen nach Richtlinie VDI 2229: 1979-06 . . . . . 96TB 5-3 Festigkeitswerte für kaltaushärtende Zweikomponentenklebstoffe
(nach Herstellerangaben) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97TB 5-4 Hartlote nach DIN EN ISO 17672 und ihre Anwendung (Auswahl) . . . . . . . . . . . . 98TB 5-5 Weichlote nach DIN EN ISO 9453 und ihre Anwendung (Auswahl) . . . . . . . . . . . 100TB 5-6 Flussmittel zum Hartlöten nach DIN EN 1045 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101TB 5-7 Einteilung der Flussmittel zum Weichlöten nach DIN EN 29454-1 . . . . . . . . . . . . . 102TB 5-8 Gegenüberstellung der Typ-Kurzzeichen von Flussmitteln zum Weichlöten
(DIN EN 29454-1 zu DIN 8511-2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102TB 5-9 Richtwerte für Lötspaltbreiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103TB 5-10 Zug- und Scherfestigkeit von Hartlötverbindungen (nach BrazeTec –Umicore,
ehem. Degussa) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
VIIInhaltsverzeichnis
6 Schweißverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
TB 6-1 Zeichnerische Darstellung von Schweißnähten nach DIN EN 22 553 . . . . . . . . . . . 105TB 6-2 Bewertungsgruppen für Unregelmäßigkeiten für Schweißverbindungen aus Stahl
nach DIN EN ISO 5817 (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107TB 6-3 Allgemeintoleranzen für Schweißkonstruktionen nach DIN EN ISO 13 920 . . . . . 109TB 6-4 Zulässige Abstände von Schweißpunkten im Stahlbau (DIN EN 1993-1-3) . . . . . . 109TB 6-5 Nennwerte der Streckgrenze Re und der Zugfestigkeit Rm für warmgewalzten
Baustahl nach DIN EN 1993-1-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110TB 6-6 Nennwerte der Streckgrenze Re und der Zugfestigkeit Rm für Gusswerkstoffe
nach DIN EN 1993-1-8/NA.B.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111TB 6-7 Korrelationsbeiwert βw für Kehlnähte nach DIN EN 1993-1-8 . . . . . . . . . . . . . . . . 111TB 6-8 Maximales c/t-Verhältnis von ein- und beidseitig gelagerten Plattenstreifen für
volles Mittragen unter Druckspannungen nach DIN EN 1993-1-1 (Auszug) . . . . . 112TB 6-9 Zuordnung der Druckstabquerschnitte zu den Knicklinien nach TB 6-10
(DIN EN 1993-1-1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113TB 6-10 Knicklinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114TB 6-11 Bauformenkatalog für die Ausführung und Dauerfestigkeitsbewertung von
Schweißverbindungen an Stählen im Maschinenbau nach DVS-Richtlinie 1612 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
TB 6-12 Zulässige Dauerfestigkeitswerte (Oberspannungen) für Schweißverbindungen im Maschinenbau nach Richtlinie DVS 1612 (Gültig für Bauteildicke 2 mm ≤ t ≤ 10 mm, > 2 · 106 Lastwechsel, SD = 1,5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
TB 6-13 Dickenbeiwert für geschweißte Bauteile im Maschinenbau nach DVS 1612 . . . . . 120TB 6-14 Festigkeitskennwerte K im Druckbehälterbau bei erhöhten Temperaturen . . . . . . . 121TB 6-15 Berechnungstemperatur für Druckbehälter nach AD 2000-Merkblatt B0 . . . . . . . . 125TB 6-16 Sicherheitsbeiwerte für Druckbehälter nach AD 2000-Merkblatt B0 (Auszug) . . . . 125TB 6-17 Berechnungsbeiwerte C für ebene Platten und Böden nach AD 2000-Merkblatt B5
(Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
7 Nietverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
TB 7-1 Vereinfachte Darstellung von Verbindungselementen für den Zusammenbau nach DIN ISO 5845-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
TB 7-2 Grenzwerte für Rand- und Lochabstände für Schrauben und Nieten an Stahl- und Aluminiumbauten nach EC 3 und EC 9 (Bezeichnungen nach Bild 7.15) . . . . 128
TB 7-3 Genormte Blindniete mit Sollbruchdorn (Übersicht) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128TB 7-4 Nietverbindungen im Stahlbau mit Halbrundnieten nach DIN 124,
s. Maßbild 7.11 Lehrbuch (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129TB 7-5 Mindestwerte der 0,2%-Dehngrenze Rp0,2 und der Zugfestigkeit Rm
für Aluminium-Vollniete nach DIN EN 1999-1-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130TB 7-6 Zulässige Wechselspannungen σW zul in N/mm2 für gelochte Bauteile
aus S235 (S355) nach DIN 15018-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130TB 7-7 Zulässige Spannungen in N/mm2 für Nietverbindungen aus thermoplastischen
Kunststoffen (nach Erhard/Strickle) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130TB 7-8 Statische Scherbruch- und Zugbruchkräfte von genormten Blindnieten
in N je Nietquerschnitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131TB 7-9 Anhaltswerte für die Gestaltung geclinchter Verbindungen aus Stahlblech.
Bezeichnung s. Bild 7.22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131TB 7-10 Von runden Clinchverbindungen max. übertragbare Scherzugkräfte je Punkt . . . . . 132
InhaltsverzeichnisVIII
8 Schraubenverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
TB 8-1 Metrisches ISO-Gewinde (Regelgewinde) nach DIN 13 T1 (Auszug) . . . . . . . . . . 133TB 8-2 Metrisches ISO-Feingewinde nach DIN 13 T5…T10 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134TB 8-3 Metrisches ISO-Trapezgewinde nach DIN 103 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135TB 8-4 Festigkeitsklassen, Werkzeuge und mechanische Eigenschaften von Schrauben
nach DIN EN ISO 898-1 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136TB 8-5 Genormte Schrauben (Auswahl). Einteilung nach DIN ISO 1891 (zu den Bildern
sind die Nummern der betreffenden DIN-Normen gesetzt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136TB 8-6 Genormte Muttern (Auswahl). Einteilung nach DIN ISO 1891 (zu den Bildern
sind die Nummern der betreffenden DIN-Normen gesetzt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138TB 8-7 Mitverspannte Zubehörteile für Schraubenverbindunge nach DIN (Auswahl).
Einteilung nach DIN ISO 1891 (zu den Bildern sind die Nummern der betreffenden DIN-Normen gesetzt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
TB 8-8 Konstruktionsmaße für Verbindungen mit Sechskantschrauben (Auswahl aus DIN-Normen) Gewindemaße s. TB 8-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
TB 8-9 Konstruktionsmaße für Verbindungen mit Zylinder- und Senkschrauben (Auswahl aus DIN-Normen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
TB 8-10 Richtwerte für Setzbetrag und Grenzflächenpressung (nach VDI 2230) . . . . . . . . . 144TB 8-11 Richtwerte für den Anziehfaktor kA (Auswahl nach VDI 2230 ) . . . . . . . . . . . . . . . 145TB 8-12 Reibungszahlen für Schraubenverbindungen bei verschiedenen Oberflächen-
und Schmierzuständen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146TB 8-13 Richtwerte zur Vorwahl der Schrauben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148TB 8-14 Spannkräfte Fsp und Spannmomente Msp für Schaft- und Dehnschrauben
bei verschiedenen Gesamtreibungszahlen µges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149TB 8-15 Einschraublängen le für Grundlochgewinde – Anhaltswerte nach
Schraubenvademecum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150TB 8-16 Funktion/Wirksamkeit von Schraubensicherungen bei hochfesten Schrauben
(nach VDI 2230) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151TB 8-17 Beiwerte αb und k1 zur Ermittlung der Lochleibungstragfähigkeit im Stahl-
und Aluminiumbau (EC3 und EC9) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152TB 8-18 Richtwerte für die zulässige Flächenpressung pzul bei Bewegungsschrauben . . . . . 152
9 Bolzen-, Stiftverbindungen und Sicherungselemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
TB 9-1 Richtwerte für die zulässige mittlere Flächenpressung (Lagerdruck) pzul bei niedrigen Gleitgeschwindigkeiten (z. B. Gelenke, Drehpunkte) . . . . . . . . . . . . . . . 153
TB 9-2 Bolzen nach DIN EN 22340 (ISO 2340), DIN EN 22341 (ISO 2341) und DIN 1445, Lehrbuch Bild 9.1 (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
TB 9-3 Abmessungen in mm von ungehärteten Zylinderstiften DIN EN ISO 2338 (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
TB 9-4 Mindest-Abscherkraft in kN für zweischnittige Stiftverbindungen . . . . . . . . . . . . 155TB 9-5 Pass- und Stützscheiben DIN 988 (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155TB 9-6 Achshalter nach DIN 15058 (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156TB 9-7 Sicherungsringe und -scheiben für Wellen und Bohrungen (Auswahl) . . . . . . . . . . 156
IXInhaltsverzeichnis
10 Elastische Federn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
TB 10-1 Festigkeitswerte von Federwerkstoffen in N/mm2 (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . 159TB 10-2 Runder Federstahldraht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160TB 10-3 Zugfestigkeitswerte für Federstahldraht nach DIN EN 10270-1 bis
DIN EN 10270-3 bei statischer Beanspruchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161TB 10-4 Kaltgewalzte Stahlbänder aus Federstählen nach DIN EN 10132-4 und nach
DIN EN 10151 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162TB 10-5 Warmgewalzte Stähle für vergütbare Federn nach DIN EN 10089 (Auszug) . . . . . . 163TB 10-6 Drähte aus Kupferlegierungen nach DIN EN 12 166 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . 163TB 10-7 Spannungsbeiwert q für Drehfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164TB 10-8 Dauerfestigkeitsschaubild für zylindrische Drehfedern aus Federdraht DH
(Grenzlastspielzahl N ≥ 107) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164TB 10-9 Tellerfedern nach DIN 2093 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164TB 10-10 Empfohlenes Spiel zwischen Bolzen bzw. Hülse und Tellerfeder nach DIN 2093 . . 166TB 10-11 Tellerfedern; Kennwerte und Bezugsgrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167TB 10-12 Dauer – und Zeitfestigkeitsschaubilder für nicht kugelgestrahlte Tellerfedern
nach DIN 2093 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168TB 10-13 Reibungsfaktor wM (wR) zur Abschätzung der Paketfederkräfte (Randreibung)
in 1 · 10–3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168TB 10-14 Drehstabfedern mit Kreisquerschnitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169TB 10-15 Druckfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169TB 10-16 Dauerfestigkeitsschaubilder nach DIN EN 13906-1 für kaltgeformte
Schraubendruckfedern aus patentiert-gezogenem Federstahldraht der Sorten DH oder SH; Grenzlastspielzahl N = 107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
TB 10-17 Dauerfestigkeitsschaubilder nach DIN EN 13906-1 für kaltgeformte Schrauben- druckfedern aus vergütetem Federstahldraht der Sorten FD oder TD; Grenzlastspielzahl N = 107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
TB 10-18 Dauerfestigkeitsschaubilder nach DIN EN 13906-1 für kaltgeformte Schrauben- druckfedern aus vergütetem Federstahldraht der Sorte VD; Grenzlastspielzahl N = 107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
TB 10-19 Dauerfestigkeitsschaubilder nach DIN EN 13906-1 für kalt- bzw. warmgeformte Schraubendruckfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
TB 10-20 Theoretische Knicklänge von Schraubendruckfedern nach DIN EN 13906-1 . . . . . 172TB 10-21 Korrekturfaktoren zur Ermittlung der inneren Schubspannung bei Zugfedern
nach DIN EN 13906-2 bei statischer Beanspruchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
11 Achsen, Wellen und Zapfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
TB 11-1 Zylindrische Wellenenden nach DIN 748-1 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173TB 11-2 Kegelige Wellenenden mit Außengewinde nach DIN 1448-1 (Auszug) . . . . . . . . . 174TB 11-3 Flächenmomente 2. Grades und Widerstandsmomente für häufig vorkommende
Wellenquerschnitte (ca.-Werte) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175TB 11-4 Freistiche nach DIN 509 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176TB 11-5 Richtwerte für zulässige Verformungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177TB 11-6 Stützkräfte und Durchbiegung bei Achsen und Wellen von gleichbleibendem
Querschnitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178TB 11-7 Kenngrößen für die Verformungsberechnung für Achsen und Wellen mit Quer-
schnittsveränderung bei Belastungen links (a) bzw. rechts (b) von der Lagerstelle . 180
InhaltsverzeichnisX
12 Elemente zum Verbinden von Wellen und Naben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
TB 12-1 Welle-Nabe-Verbindungen (Richtwerte für den Entwurf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181TB 12-2 Angaben für Passfederverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182TB 12-3 Keilwellen-Verbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184TB 12-4 Zahnwellenverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185TB 12-5 Abmessungen der Polygonprofile in mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186TB 12-6 Haftbeiwert, Querdehnzahl und Längenausdehnungskoeffizient,
max. Fügetemperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187TB 12-7 Bestimmung der Hilfsgröße K für Vollwellen aus Stahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188TB 12-8 Kegel nach DIN 254 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188TB 12-9 Kegel-Spannsysteme (Auszüge aus Werksnormen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
13 Kupplungen und Bremsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
TB 13-1 Scheibenkupplungen nach DIN 116, Lehrbuch Bild 13-9, Formen A, B und C . . . . 191TB 13-2 Biegenachgiebige Ganzmetallkupplung, Lehrbuch Bild 13-14b
(Thomas-Kupplung, Bauform 923, nach Werknorm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192TB 13-3 Elastische Klauenkupplung, Lehrbuch Bild 13-26 (N-Eupex-Kupplung,
Bauform B, nach Werknorm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193TB 13-4 Elastische Klauenkupplung, Lehrbuch Bild 13-27 (Hadeflex-Kupplung,
Bauform XW1, nach Werknorm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194TB 13-5 Hochelastische Wulstkupplung, Lehrbuch Bild 13-29 (Radaflex-Kupplung,
Bauform 300, nach Werknorm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195TB 13-6 Mechanisch betätigte BSD-Lamellenkupplungen, Lehrbuch Bild 13-37a und b
(Bauformen 493 und 491, nach Werknorm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196TB 13-7 Elektromagnetisch betätigte BSD-Lamellenkupplung, Lehrbuch Bild 13-41
(Bauform 100, nach Werknorm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197TB 13-8 Faktoren zur Auslegung drehnachgiebiger Kupplungen nach DIN 740 T2 . . . . . . . 198TB 13-9 Positionierbremse ROBA-stopp, Lehrbuch Bild 13-64b (nach Werknorm) . . . . . . . 199
14 Wälzlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
TB 14-1 Maßpläne für Wälzlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201TB 14-2 Dynamische Tragzahlen C, statische Tragzahlen C0 und Ermüdungsgrenzbelastung
Cu in kN (nach FAG-Angaben Ausg. 2006) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205TB 14-3 Richtwerte für Radial- und Axialfaktoren X, Y bzw. X0, Y0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212TB 14-4 Drehzahlfaktor fn für Wälzlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214TB 14-5 Lebensdauerfaktor fL für Wälzlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214TB 14-6 Härteeinflussfaktor fH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214TB 14-7 Richtwerte für anzustrebende nominelle Lebensdauerwerte L10h für Wälz-
lagerungen (nach Schaeffler-AG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215TB 14-8 Toleranzklassen für Wellen und Gehäuse bei Wälzlagerungen – allgemeine
Richtlinien n. DIN 5425 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216TB 14-9 Wälzlager-Anschlussmaße, Auszug aus DIN 5418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218TB 14-10 Viskositätsverhältnis κ = v/v1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220TB 14-11 Verunreinigungsbeiwert ec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221TB 14-12 Lebensdauerbeiwert aISO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222TB 14-13 Richtwerte für Belastungsverhältnisse bei Führungen (nach Rexroth) . . . . . . . . . . 222
XIInhaltsverzeichnis
15 Gleitlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
TB 15-1 Genormte Radial-Gleitlager (Auszüge) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223TB 15-2 Buchsen für Gleitlager (Auszüge) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226TB 15-3 Lagerschalen DIN 7473, 7474, mit Schmiertaschen DIN 7477 (Auszug) . . . . . . . . 228TB 15-4 Abmessungen für lose Schmierringe in mm nach DIN 322 (Auszug) . . . . . . . . . . . 229TB 15-5 Schmierlöcher, Schmiernuten, Schmiertaschen nach DIN ISO 12 128 (Auszug) . . . 229TB 15-6 Lagerwerkstoffe (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231TB 15-7 Höchstzulässige spezifische Lagerbelastung nach DIN 31652-3 (Norm zurück-
gezogen) (Erfahrungsrichtwerte) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233TB 15-8 Relative Lagerspiele ψE bzw. ψB in ‰ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234TB 15-9 Passungen für Gleitlager nach DIN 31698 (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235TB 15-10 Streuungen von Toleranzklassen für ISO-Passungen bei relativen Einbau-Lager-
spielen ψE in ‰ abhängig von dL (nach VDI 2201) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236TB 15-11 Sommerfeld-Zahl So = f (ε, b/dL) bei reiner Drehung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237TB 15-12 Reibungskennzahl µ/ψB = f (ε, b/dL) bei reiner Drehung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238TB 15-13 Verlagerungswinkel β = f (ε, b/dL) bei reiner Drehung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239TB 15-14 Erfahrungswerte für die zulässige kleinste Spalthöhe h0 zul nach DIN 31652-3
(Norm zurückgezogen), wenn Wellen-Rzw ≤ 4 µm und Lagergleitflächen- RzL ≤ 1 µm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
TB 15-15 Grenzrichtwerte für die maximal zulässige Lagertemperatur ϑL zul nach DIN 31652-3 (Norm zurückgezogen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
TB 15-16 Bezogener bzw. relativer Schmierstoffdurchsatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
16 Riemengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
TB 16-1 Mechanische und physikalische Kennwerte von Flachriemen-Werkstoffen (Auswahl) 243TB 16-2 Keilriemen, Eigenschaften und Anwendungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244TB 16-3 Synchronriemen, Eigenschaften und Anwendungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245TB 16-4 Trumkraftverhältnis m; Ausbeute κ (bei Keil- und Keilrippenriemen gilt µ = µ’) . . . 245TB 16-5 Faktor k zur Ermittlung der Wellenbelastung für Flachriemengetriebe . . . . . . . . . . 245TB 16-6 Ausführungen und Eigenschaften der Mehrschichtflachriemen Extremultus
(Bauart 80/85*, nach Werknorm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246TB 16-7 Ermittlung des kleinsten Scheibendurchmesser (nach Fa. Siegling, Hannover) . . . 247TB 16-8 Diagramme zur Ermittlung F ’t, ε1, Riementyp für Extremultus-Riemen
(nach Fa. Siegling, Hannover) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247TB 16-9 Flachriemenscheiben, Hauptmaße, nach DIN 111 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248TB 16-10 Fliehkraft-Dehnung ε2 in % für Extremultus-Mehrschichtriemen
(nach Fa. Siegling, Hannover) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249TB 16-11 Wahl des Profils der Keil- und Keilrippenriemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250TB 16-12 Keilriemenabmessungen (in Anlehnung an DIN 2215, ISO 4184, DIN 7753
sowie Werksangaben; Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251TB 16-13 Abmessungen der Keilriemenscheiben (nach DIN 2211; Auszug) . . . . . . . . . . . . . 252TB 16-14 Keilrippenriemen und Keilrippenscheiben nach DIN 7867 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253TB 16-15 Nennleistung der Keil- und Keilrippenriemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254TB 16-16 Leistungs-Übersetzungszuschlag Üz in kW (bei i < 1 wird Üz = 1) . . . . . . . . . . . . . 257TB 16-17 Korrekturfaktoren zur Berechnung der Keil- und Keilrippenriemen . . . . . . . . . . . . 258TB 16-18 Wahl des Profils von Synchronriemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259TB 16-19 Daten von Synchroflex-Zahnriemen nach Werknorm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
InhaltsverzeichnisXII
TB 16-20 Zahntragfähigkeit – spezifische Riemenzahnbelastbarkeit von Synchroflex- Zahnriemen (nach Werknorm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
TB 16-21 Oberflächengekühlte Drehstromasynchronmotoren mit Käfigläufer nach DIN EN 50347 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
17 Kettengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
TB 17-1 Rollenketten nach DIN 8187 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265TB 17-2 Haupt-Profilabmessungen der Kettenräder nach DIN 8196 (Auszug) . . . . . . . . . . . 267TB 17-3 Leistungsdiagramm nach DIN ISO 10823 für die Auswahl von Einfach-
Rollenketten Typ B nach DIN 8187-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268TB 17-4 Spezifischer Stützzug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269TB 17-5 Faktor f1 zur Berücksichtigung der Zähnezahl des kleinen Rades nach
DIN ISO 10823 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269TB 17-6 Achsabstandsfaktor f2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269TB 17-7 Umweltfaktor f6 (nach Niemann) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269TB 17-8 Schmierbereiche nach DIN ISO 10823 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
18 Elemente zur Führung von Fluiden (Rohrleitungen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
TB 18-1 Rohrarten – Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271TB 18-2 Anschlussmaße für runde Flansche PN 6, PN 40 und PN 63 nach DIN EN 1092-2
(Auszug DN 20 bis DN 600) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274TB 18-3 Auswahl von PN nach DIN