Karteikarten
Theorie Konstruktionslehre
Karten in diesem Stapel (40)
- 1AllgemeintoleranzUm sicherzustellen, dass jedem Längen bzw. Winkelmaß in einer Zeichnung eine
Toleranz zugeordnet ist, die einer werkstattüblichen Genauigkeit entspricht, d.h.
dass die zulässige Abweichungen ohne besonderen Aufwand sowohl durch
spanabhebende als auch durch spanlose Bearbeitung eingehalten werden kann,
hat man sogenannte Allgemeintoleranzen festgelegt. - 2E-ModulDer Elastizitätsmodul ist als Steigung des Graphen im Spannungs-Dehnungs-Diagramm bei
einachsiger Belastung innerhalb des linearen Elastizitätsbereichs definiert. Dieser lineare Bereich
wird auch als Hookesche Gerade bezeichnet. Es gilt die Formel: Ϭ= E*ɛ - 3RauhtiefeSumme aus der Höhe der größten Profilspitze und der Tiefe des größten
Profiltales innerhalb der betrachteten Messstrecke. - 4MittenrauhwertDer Mittenrauhwert Ra ist gleich dem arithmetischen Mittel der Abweichungen
innerhalb der betrachteten Messstrecke.
- 5SL-, SLP-VerbindungBei der Formschlussverbindung mit rohen Schrauben und Passschrauben werden diese nicht
planmäßig vorgespannt.
Scher-Lochleibungsverbindung =SL-Verbindung mit rohen Schrauben → Großes Lochspiel
(Δd ≤ 2mm)
Scher-Lochleibungs-Passchrauben-Verbindung = SLP-Verbindung → Kleines Lochspiel (Δd ≤ 0,3mm)
- 6GV-, GVP-VerbindungBei der Reibschlussverbindung mit hochfesten rohen Schrauben oder Hochfesten Passschrauben
werden diese planmäßig vorgespannt. Zur Erreichung ausreichend hoher Vorspannung werden
hochfeste Schrauben (HV-Schrauben) verwendet (meist Qual. 8.8, 10.9).
Gleitfest-vorgespannte-Verbindung =GV-Verbindung → Großes Lochspiel (Δd ≤ 2mm).
(ab M27: Δd ≤ 2mm)
Gleitfest-vorgespannte-Passchrauben-Verbindung =GVP-Verbindung → Kleines Lochspiel
(Δd ≤ 0,3mm)
Streckgrenze
- 7StreckgrenzeDie Streckgrenze Re ist ein Werkstoffkennwert und bezeichnet
die Spannung bei der ein Werkstoff bei einachsiger Belastung (Zug) keine
plastische sondern nur elastische Verformung zeigt. (→ siehe Diagramm bei E-Modul) - 8Passungenje nach Lage und Größe → 3 Passungsarten
- 9SpielpassungMindestmaß der Bohrung ist beim Fügen größer oder gleich dem
Höchstmaß der Welle. (H7/h6)
- 10ÜbermaßpassungVor dem Fügen ist das Höchstmaß der Bohrung kleiner oder im Grenzfall
gleich dem Mindestmaß der Welle. (H7/j6)
- 11Ruhende und veränderliche BelastungRuhende Belastung: zeitlich nicht ändert (stehendes Auto auf Brücke)
Veränderliche Belastung: Druckkraft auf Kolben eines Verbrennungsmotors und fällt mit der
Zeit.
Unterschied: dünnes/dickes Seil → gleiche Masse zieht (selbe Belastung aber andere Zeit
der Beanspruchung). - 12Ruhende Beanspruchung
- 13Wechselnde und schwellende BeanspruchungWechselnde Beanspruchung: wechselt ihr Vorzeichen: z.B. Balken verbiegt sich beim
schwingen nach oben und unten.
- 14Schwellende Beanspruchung→ biegt man Balken nur noch nach unten:
obere Fasern: Zug-Schwellbeanspruchung
untere Fasern: Druck-Schwellbeanspruchung
wieder hin und her → Wechselbeanspruchung!
- 15BruchRuhende Beanspruchung(Grenzspannung ist die Bruchspannung): bei zu hohen Belastung
tritt bei Überschreitung einer Grenzspannung Versagen durch Bruch ein.
Wechselnde Beanspruchung: dynamische Belastung, Belastung ändert sich ständig die
Größe und Richtung - 16Schweißnahtformen
- 17Ebenheits- und RundheitstoleranzEbenheitstoleranz: Toleranzzone wird begrenzt von 2 parallelen Ebenen vom Abstand t.
Rundheitstoleranz: Die in eine Ebene projizierte Toleranzebene wird begrenzt durch 2
konzentrische Kreise vom Abstand t. - 18WöhlerdiagrammUnterwirft man einen Zugstab einer schwingenden Belastung, indem man eine bestimmte
Mittelspannung Ϭm als ruhende Grundspannung vorgibt, überlagert man dann eine Schwingung mit
dem Spannungsausschlag Ϭa, so wird der Stab dabei eine bestimmte Zahl an Schwingungen N
ertragen.
Statische Festigkeit: nach dem Fließen tritt schließlich ein Gewaltbruch auf.
Zeitfestigkeit: Spannung, die bei endlicher Lastspielzahl zum Bruch des Stabes führt
(→Ermüdungsbruch)
Dauerfestigkeit: max. Spannung, die beliebig lange, min. jedoch mit der Grenzlastspielzahl NG von
dem Probestab ertragen werden kann.
- 19Smith-DiagrammWöhlerdiagramme für verschiedene Ϭm aber gleicher Belastungsart nennt man Smith Diagramme.
Der Unterschied der beiden Diagramme liegt darin, dass die Wöhlerdiagramme die Zeitfestigkeit
eines Werkstoffes unter Wechselbeanspruchung und das Smith-Diagramm die Dauerfestigkeit für
unterschiedliche Belastungsarten abbildet.
- 20Tetmajer-Gerade und Euler-HyperbelDie Knicklast nach Euler gilt nur im Hookeschen Bereich.
- 21Gießen• Scharfe Ecken, aber auch zu große Gussradien sind zu vermeiden. Auch plötzliche
Querschnittsänderungen und Materialanhäufungen (Ritz, Lunker etc.)
• auf Kernlagerung achten
• auf Ein-und Ausformmöglichkeiten achten
• waagrechte Flächen zu vermeiden(Gasblasenbildung)
• Verringerung der Eigenspannung durch günstige Formgebung
Grauguss: das Gusseisen mit Lamellengraphit, C-Gehalt ca. 1,7-4,3% → sehr gute
Gießeigenschaften. Wenn Stahl in Form von Eisenkarbid gebunden ist → metastabiles
System; bildet sich bei der Umwandlung des freie Kohlenstoff als Graphit aus → stabiles
System. (Beispiele EN-GJL100)
Sphäroguss: Gusseisen mit Kugelgraphit (Beispiel EN-GJS-350)
Stahlguss: legiert und unlegiert (Beispiel GS60)
ALLE GUSSWERKSTOFFE: niedrige Schmelztemperatur
geringes Schwindmaß
gutes Formfüllvermögen
gute Bearbeitbarkeit - 22MikrokerbenOberflächenbeiwert b0 =je größer Rauheit einer Oberfläche, desto stärker sind Mikrokerben
vorhanden die zur Rissbildung führen.
Größen-Dickenbeiwert bg = je größer der Bauteilquerschnitt, desto größer ist die
Wahrscheinlichkeit von Fehlstellen als Ausgangspunkt von Rissen. - 23MakrokerbenDefinition Kerbe: Geometrische bedingte Inhomoginität des Materials → plötzliche Umlenkung des
Kraftflusses. Kerben erzeugen Spannungsspitzen, unterschiedliche Auswirkung
auf Bauteillebensdauer: Werkstoff zäh der spröde Belastung statisch oder
dynamisch.
Statische Beanspruchung:
spröder Werkstoff: Verringerung der Zugfestigkeit gegenüber ungekerbter Stab
zäher Werkstoff: Fließen in höchst beanspruchten Kerbstellen das jedoch durch
Stützwirkung benachbarten elastisch beanspruchter Zonen
aufgefangen wird → festigkeitssteigernde Wirkung
- 24PassschraubeMerkmal: geschliffenes Mittelstück
Bsp zum Unterschied eines „normalen“ Sechskant: M8 Schraube hat bei dazupassenden
Bohrung(9mm) leichtes Spiel. (± 0,5mm) → bei einer Passschraube ist eine Verschiebung
nicht möglich (maßhaltige Verbindung); wichtig wenn auf hundertstek mm genau
gearbeitet werden muss!
-Passschraube: Gewinde auf etwa 1/3 der Gesamtlänge
-Sechskantschraube: durchgehendes Gewinde - 25Härteprüfung nach Brinell
- 26Härteprüfung nach Vickers
- 27Härteprüfung nach Rockwell
- 28Biegekritische DrehzahlDie biegekritische Drehzahl ist die Eigenfrequenz des ungedämpften Schwingungssystems, das
durch die Federsteifigkeit der Welle und die auf ihr befindliche Masse gebildet wird. - 29LochleibungLochleibung ist die auftretende Flächenpressung die von Bolzen und Nieten erzeugt wird.
- 30Festigkeitshypothese zb. GeUm zu ermitteln wann bei einem Bauteil (mehrere Spannungen zb Biege,Torsion) Versagen eintritt,
muss eine fiktive Vergleichsspannung ermittelt werden, die einen quantitativen realistischen
Zusammenhang zum tatsächlichen Spannungszustand herstellt. sqrt(b^2 + 3*t^2) - 31FormtoleranzenDiese definieren die maximal zulässigen Abweichungen eiens elements von seiner geometrischen
idealen Form. - 32LagetoleranzenDiese definieren die maximal zulässigen Abweichungen eines Elements von der geometrische
idealen Lage mehrere Elemente zueinander. - 33Buchstaben / Zahlen beim Iso ToleranzsystemDie Buchstaben geben die Lage des Toleranzfeldes und die Zahl die Größe des Toleranzfeldes an –
beides wiederum in Abhängigkeit vom Nennmaß. - 34System der EinheitsbohrungPassungssystem, in dem die geforderten Spiele oder Übermaße dadurch erreicht werden, dass den
Wellen mit verschiedenen Toleranzklassen, Bohrungen mit nur einer einzigen Toleranzklasse
zugeordnet sind. - 35System der EinheitswellePassungssystem, in dem die geforderten Spiele oder Übermaße dadurch erreicht werden, dass den
Bohrungen mit verschiedenen Toleranzklassen, Wellen mit nur einer einzigen Toleranzklasse
zugeordnet sind. - 36Temperaturbedingte Verformungen beim Erstarrungsvorgang beim Gießen
- 37WerkstoffbezeichnungenC Gehalt[%]: 0,07-0,24 Einsatzstähle
0,17-0,22 Allgemeine Baustähle
0,22-0,65 Vergütungsstähle
Beispiele:
S235,S275,S355: unlegierte Stähle, allgemeine Baustähle
42CrMo4: legierter Vergütungsstahl (0,42% Kohlenstoffgehalt und 4/4=1%Chromgehalt)
(Divisor 4: Cr, Co, Mn, Ni, Si, W/ Divisor 10: Al,
Be, Pb/ Divisor 100: C, Ce, P, S, N)
C60: unlegierte Vergütungsstahl - 38BewegungsgewindeAls Bewegungsgewinde werden Trapez-und Sägengewinde verwendet das diese eine geringe
Flankenreibung aufweisen. - 39BefestigungsgewindeAls Befestigungsgewinde werden Metrisches ISO-Gewinde nach Din13, Withworth-Rohrgewinde
und Rundgewinde verwendet. - 40KostenoptimierungDer Konstrukteur kann durch Einfluss auf
• Materialkosten(ausreichend knappe Optimierung, günstige Materialwahl)
• Fertigungskosten(Minimierung des Fertigungsaufwandes)
• Zulieferungskosten(technisch und preislich optimale Produkt und Lieferantenauswahl)
• Transportkosten(transportgerechte Konstruktion, Lademaßüberschreitung vermeiden)
• Montagekosten(montagegerechte Konstruktion, Minimierung des Montageaufwandes)
Informationen
- Beschreibung
- Mittel Konstruktionslehre Karteikarten am Theorie Konstruktionslehre, erstellt von Al Jazari am 11/06/2015.
- Erstellt von
- Al Jazari
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