Roloff/Matek Maschinenelemente

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Vorwort......Page 5 Inhaltsverzeichnis Lehrbuch......Page 7 Inhaltsverzeichnis Tabellenbuch......Page 20 1.2 Grundlagen des Normenwesens......Page 28 1.2.2 Werdegang einer DIN-Norm......Page 29 1.3.2 Aufbau der Normzahlreihen......Page 30 1.3.3 Anwendung der Normzahlen......Page 32 1.3.4 Berechnungsbeispiele......Page 34 1.4 Allgemeine konstruktive Grundlagen......Page 35 1.4.1 Konstruktionsmethodik......Page 36 1.4.2 Grundlagen des Gestaltens......Page 42 1.4.3 Rechnereinsatz im Konstruktionsund Entwicklungsprozess......Page 44 1.5 Literatur......Page 46 2.1.1 Maßtoleranzen......Page 48 2.1.2 Formtoleranzen......Page 51 2.1.4 Toleranzangaben in Zeichnungen......Page 52 2.2.1 Grundbegriffe......Page 53 2.2.3 Passungsauswahl......Page 55 2.2.4 Tolerierungsgrundsätze......Page 56 2.3.1 Gestaltabweichung......Page 57 2.3.2 Oberflächenangaben in Zeichnungen......Page 60 2.4 Berechnungsbeispiele......Page 61 2.5 Literatur......Page 64 3.2 Beanspruchungsund Belastungsarten......Page 65 3.3.1 Statische Festigkeitswerte (Werkstoffkennwerte)......Page 70 3.3.2 Dynamische Festigkeitswerte (Werkstoffkennwerte)......Page 74 3.4 Statische Bauteilfestigkeit......Page 78 3.5 Gestaltfestigkeit (dynamische Bauteilfestigkeit)......Page 79 3.5.1 Konstruktionskennwerte......Page 80 3.5.2 Ermittlung der Gestaltfestigkeit (Bauteilfestigkeit)......Page 85 3.6 Sicherheiten......Page 88 3.7.1 Überschlägige Berechnung......Page 90 3.7.2 Statischer Festigkeitsnachweis......Page 91 3.7.3 Dynamischer Festigkeitsnachweis (Ermüdungsfestigkeitsnachweis)......Page 92 3.7.4 Dynamischer Festigkeitsnachweis – Einzelbelastungen, Lastkollektive, Zeitfestigkeit, Dauerfestigkeit......Page 93 3.7.5 Tragfähigkeitsnachweis im Stahlbau......Page 97 3.8 Berechnungsbeispiele......Page 99 3.9 Literatur......Page 105 4.2 Reibung, Reibungsarten......Page 106 4.3 Reibungszustände (Schmierungszustände)......Page 108 4.4 Beanspruchung im Bauteilkontakt, Hertzsche Pressung......Page 109 4.5.1 Schmieröle......Page 111 4.5.2 Schmierfette......Page 119 4.6 Schmierungsarten......Page 120 4.7.1 Verschleiß......Page 121 4.7.2 Korrosion......Page 122 4.7.3 Schadensbilder......Page 123 4.8 Literatur......Page 124 5.1.1 Funktion und Wirkung......Page 126 5.1.2 Herstellen der Klebverbindungen......Page 129 5.1.3 Gestalten und Entwerfen......Page 130 5.1.4 Berechnungsgrundlagen......Page 134 5.1.6 Literatur (Kleben)......Page 136 5.2.1 Funktion und Wirkung......Page 137 5.2.2 Herstellen der Lötverbindungen......Page 141 5.2.3 Gestalten und Entwerfen......Page 142 5.2.4 Berechnungsgrundlagen......Page 144 5.2.6 Literatur (Löten)......Page 147 6.1.1 Wirkprinzip und Anwendung......Page 149 6.1.3 Auswirkungen des Schweißvorganges......Page 151 6.2.1 Schweißbarkeit der Bauteile......Page 155 6.2.2 Stoßund Nahtarten......Page 160 6.2.3 Gütesicherung......Page 165 6.2.4 Zeichnerische Darstellung der Schweißnähte nach DIN EN 22553......Page 166 6.2.5 Schweißgerechtes Gestalten......Page 170 6.3.1 Schweißverbindungen im Stahlbau......Page 183 6.3.2 Berechnung der Schweißverbindungen im Maschinenbau......Page 199 6.3.3 Berechnung geschweißter Druckbehälter nach AD 2000-Regelwerk......Page 203 6.4 Berechnungsbeispiele......Page 209 6.5 Literatur......Page 217 7.1 Allgemeines......Page 220 7.2.1 Nietformen......Page 221 7.2.2 Nietwerkstoffe......Page 225 7.3.1 Allgemeine Hinweise......Page 226 7.3.2 Warmnietung......Page 227 7.4 Verbindungsarten, Schnittigkeit......Page 228 7.5.2 Berechnung der Bauteile......Page 229 7.5.3 Berechnung der Niete und Nietverbindungen......Page 231 7.5.4 Gestaltung der Nietverbindungen......Page 236 7.6.1 Allgemeines......Page 237 7.6.3 Werkstoffe......Page 238 7.7.1 Anwendungsbeispiele......Page 239 7.7.3 Festigkeitsnachweise......Page 240 7.8.1 Stanznieten......Page 242 7.8.2 Clinchen......Page 244 7.9 Berechnungsbeispiele......Page 246 7.10 Literatur und Bildquellenverzeichnis......Page 249 8.1.2 Gewinde......Page 251 8.1.3 Schraubenund Mutternarten......Page 254 8.1.4 Scheiben und Schraubensicherungen......Page 257 8.1.5 Herstellung, Werkstoffe und Festigkeiten der Schrauben und Muttern......Page 258 8.2.1 Gestaltung der Gewindeteile......Page 259 8.2.2 Gestaltung der Schraubenverbindungen......Page 262 8.2.3 Vorauslegung der Schraubenverbindung......Page 265 8.3.1 Kraft- und Verformungsverhältnisse bei vorgespannten Schraubenverbindungen......Page 267 8.3.2 Setzverhalten der Schraubenverbindungen......Page 273 8.3.3 Dauerhaltbarkeit der Schraubenverbindungen, dynamische Sicherheit......Page 274 8.3.4 Anziehen der Verbindung, Anziehdrehmoment......Page 275 8.3.5 Montagevorspannkraft, Anziehfaktor und -verfahren......Page 278 8.3.6 Beanspruchung der Schraube beim Anziehen......Page 280 8.3.7 Einhaltung der maximal zulässigen Schraubenkraft, Berechnung der statischen Sicherheit......Page 281 8.3.9 Praktische Berechnung der Befestigungsschrauben im Maschinenbau......Page 282 8.3.10 Lösen der Schraubenverbindung, Sicherungsmaßnahmen......Page 284 8.4.1 Anwendung......Page 286 8.4.3 Geschraubte Anschlüsse......Page 287 8.4.4 Moment(schub)belastete Anschlüsse......Page 291 8.4.5 Konsolanschlüsse......Page 292 8.5 Bewegungsschrauben......Page 293 8.5.2 Nachprüfung auf Festigkeit......Page 294 8.5.3 Nachprüfung auf Knickung......Page 296 8.5.4 Nachprüfung des Muttergewindes (Führungsgewinde)......Page 297 8.6 Berechnungsbeispiele......Page 298 8.7 Literatur......Page 306 9.2.1 Formen und Verwendung......Page 308 9.2.2 Gestalten und Entwerfen der Bolzenverbindungen im Maschinenbau......Page 309 9.2.3 Berechnen der Bolzenverbindungen im Maschinenbau......Page 311 9.2.4 Gestalten und Entwerfen von Bolzenverbindungen im Stahlbau......Page 312 9.2.5 Bemessung für massive Rundbolzen nach DIN EN 1993-1-8......Page 314 9.3.1 Formen und Verwendung......Page 316 9.3.2 Berechnung der Stiftverbindungen......Page 319 9.4 Sicherungselemente......Page 321 9.4.1 Sicherungsringe (Halteringe)......Page 322 9.4.3 Achshalter......Page 324 9.5 Gestaltungs- und Anwendungsbeispiele......Page 325 9.6 Berechnungsbeispiele......Page 328 9.7 Literatur......Page 333 10.1.1 Federrate, Federkennlinie......Page 334 10.1.2 Federungsarbeit......Page 336 10.1.3 Schwingungsverhalten und Dämpfung......Page 337 10.1.4 Federarten......Page 338 10.1.5 Federwerkstoffe......Page 339 10.2.2 Ringfedern......Page 340 10.3.1 Einfache Blattfedern......Page 341 10.3.2 Geschichtete Blattfedern......Page 343 10.3.3 Drehfedern......Page 344 10.3.4 Spiralfedern......Page 347 10.3.5 Tellerfedern......Page 348 10.4.1 Drehstabfedern......Page 355 10.4.2 Zylindrische Schraubenfedern mit Kreisquerschnitt......Page 357 10.4.3 Zylindrische Schraubenfedern mit Rechteckquerschnitt......Page 364 10.5.1 Eigenschaften von Gummi......Page 365 10.5.2 Ausführung, Anwendung......Page 366 10.6 Berechnungsbeispiele......Page 368 10.7 Literatur......Page 374 11.1 Funktion und Wirkung......Page 376 11.2.1 Gestaltungsgrundsätze......Page 377 11.2.2 Entwurfsberechnung......Page 380 11.3.1 Festigkeitsnachweis......Page 391 11.3.2 Elastisches Verhalten......Page 393 11.3.3 Kritische Drehzahl......Page 396 11.4 Berechnungsbeispiele......Page 400 11.5 Literatur......Page 407 12.2.1 Passund Scheibenfederverbindungen......Page 408 12.2.2 Keilund Zahnwellenverbindungen......Page 412 12.2.3 Polygonverbindungen......Page 414 12.2.4 Stirnzahnverbindungen......Page 415 12.3.1 Zylindrische Pressverbände......Page 416 12.3.2 Kegelpressverbände......Page 424 12.3.3 Spannelement-Verbindungen......Page 428 12.3.4 Klemmverbindung......Page 435 12.3.5 Keilverbindungen......Page 437 12.4 Stoffschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen......Page 439 12.5 Berechnungsbeispiele......Page 440 12.6 Literatur und Bildquellennachweis......Page 444 13.1 Funktion und Wirkung von Kupplungen......Page 445 13.2.1 Anlaufdrehmoment, zu übertragendes Kupplungsmoment......Page 446 13.2.2 Beschleunigungsdrehmoment, Trägheitsmoment......Page 448 13.2.3 Betriebsverhalten von Antriebs- und Arbeitsmaschinen......Page 450 13.2.4 Kupplungsdrehmoment......Page 451 13.2.6 Auslegung von schaltbaren Reibkupplungen......Page 457 13.3.1 Starre Kupplungen......Page 460 13.3.2 Nachgiebige Kupplungen (Ausgleichskupplungen)......Page 461 13.4.1 Fremdbetätigte Kupplungen (Schaltkupplungen)......Page 471 13.4.2 Momentbetätigte Kupplungen (Sicherheitskupplungen)......Page 481 13.4.3 Drehzahlbetätigte Kupplungen (Fliehkraftkupplungen)......Page 483 13.4.4 Richtungsbetätigte Kupplungen (Freilaufkupplungen)......Page 484 13.4.5 Induktionskupplungen......Page 486 13.4.6 Hydrodynamische Kupplungen......Page 488 13.5 Hinweise für Einsatz und Auswahl von Kupplungen......Page 490 13.6.1 Funktion und Wirkung......Page 493 13.6.3 Bauformen......Page 494 13.7 Berechnungsbeispiele......Page 498 13.8 Literatur und Bildquellennachweis......Page 508 14.1.1 Aufgaben und Wirkprinzip......Page 510 14.1.3 Richtlinien zur Anwendung von Wälzlagern......Page 511 14.1.4 Ordnung der Wälzlager......Page 512 14.2.1 Lageranordnung......Page 522 14.2.2 Lagerauswahl......Page 524 14.2.3 Gestaltung der Lagerungen......Page 525 14.2.4 Schmierung der Wälzlager......Page 528 14.2.5 Lagerabdichtungen......Page 532 14.3 Berechnung der Wälzlager......Page 533 14.3.2 Dynamische Tragfähigkeit......Page 534 14.3.4 Erreichbare Lebensdauer –– modifizierte Lebensdauerberechnung......Page 539 14.3.5 Gebrauchsdauer......Page 540 14.4 Gestaltungsbeispiele für Wälzlagerungen......Page 541 14.5 Wälzgelagerte Bauelemente......Page 544 14.6.1 Funktion und Eigenschaften......Page 547 14.6.2 Tragfähigkeit und nominelle Lebensdauer......Page 549 14.6.3 Auswahl von Führungen, Linearsysteme......Page 550 14.7 Berechnungsbeispiele......Page 552 14.8 Literatur und Bildquellennachweis......Page 560 15.1.2 Anordnung der Gleitflächen......Page 561 15.1.3 Reibungszustände......Page 562 15.1.4 Schmierstoffeinflüsse......Page 563 15.1.5 Hydrodynamische Schmierung......Page 566 15.2 Anwendung......Page 569 15.3.1 Gleitlagerwerkstoffe......Page 570 15.3.2 Gestaltungsund Betriebseinflüsse......Page 573 15.3.3 Schmierstoffversorgung der Gleitlager......Page 577 15.3.4 Gestaltung der Radial-Gleitlager......Page 581 15.3.5 Gestaltung der Axial-Gleitlager......Page 586 15.3.6 Lagerdichtungen......Page 589 15.4.1 Berechnung der Radialgleitlager......Page 592 15.4.2 Berechnung der Axialgleitlager......Page 602 15.5 Berechnungsbeispiele......Page 608 15.6 Literatur......Page 614 16.1.2 Riemenaufbau und Riemenwerkstoffe......Page 616 16.2.1 Bauarten und Verwendung......Page 620 16.2.2 Ausführung der Riemengetriebe......Page 623 16.3.1 Theoretische Grundlagen zur Berechnung der Riemengetriebe......Page 627 16.3.2 Praktische Berechnung der Riemengetriebe......Page 632 16.4 Berechnungsbeispiele......Page 641 16.5 Literatur......Page 645 17.1.2 Kettenarten, Ausführung und Anwendung......Page 646 17.1.4 Verbindungsglieder für Rollenketten......Page 650 17.1.5 Mechanik der Kettengetriebe......Page 651 17.2.1 Verzahnungsangaben......Page 652 17.2.2 Festlegen der Zähnezahlen für die Kettenräder......Page 653 17.2.4 Kettenauswahl......Page 654 17.2.5 Gliederzahl, Achsabstand......Page 655 17.2.8 Hilfseinrichtungen......Page 657 17.2.9 Schmierung und Wartung der Kettengetriebe......Page 659 17.3 Berechnung der Kräfte am Kettengetriebe......Page 660 17.4 Berechnungsbeispiel......Page 661 17.5 Literatur......Page 663 18.2.1 Rohre......Page 665 18.2.2 Schläuche......Page 667 18.2.4 Armaturen......Page 668 18.3.1 Vorschriften, Begriffe und Definitionen......Page 672 18.3.2 Rohrverbindungen......Page 674 18.3.3 Dehnungsausgleicher......Page 678 18.3.4 Rohrhalterungen......Page 679 18.3.5 Gestaltungsrichtlinien für Rohrleitungsanlagen......Page 680 18.4.1 Rohrquerschnitt und Druckverlust......Page 681 18.4.2 Berechnung der Wanddicke gegen Innendruck......Page 683 18.5 Berechnungsbeispiele......Page 688 18.6 Literatur......Page 691 19.1 Funktion und Wirkung......Page 693 19.2.1 Unlösbare Berührungsdichtungen......Page 695 19.2.2 Lösbare Dichtungen......Page 696 19.3.1 Dichtungen für Drehbewegungen......Page 702 19.3.2 Dichtungen für Längsbewegung ohne oder mit Drehbewegung......Page 707 19.4 Berührungsfreie Dichtungen zwischen relativ bewegten Bauteilen......Page 710 19.5 Literatur und Bildquellennachweis......Page 712 20.1 Funktion und Wirkung......Page 713 20.1.1 Zahnräder und Getriebearten......Page 714 20.1.2 Verzahnungsgesetz......Page 717 20.1.3 Flankenprofile und Verzahnungsarten......Page 719 20.1.4 Bezugsprofil, Herstellung der Evolventenverzahnung......Page 723 20.2 Zahnradwerkstoffe......Page 725 20.3 Schmierung der Zahnradgetriebe......Page 727 20.4 Getriebewirkungsgrad......Page 729 20.5.1 Gestaltungsvorschläge......Page 730 20.5.2 Darstellung, Maßeintragung......Page 733 20.6 Literatur......Page 735 21.1.1 Begriffe und Bestimmungsgrößen......Page 737 21.1.2 Verzahnungsmaße der Nullräder......Page 739 21.1.3 Eingriffsstrecke, Profilüberdeckung......Page 740 21.1.4 Profilverschiebung (Geradverzahnung)......Page 741 21.1.5 Evolventenfunktion und ihre Anwendung bei V-Getrieben......Page 748 21.1.6 Berechnungsbeispiele (Geometrie der Geradverzahnung)......Page 750 21.2.1 Grundformen, Schrägungswinkel......Page 753 21.2.2 Verzahnungsmaße......Page 754 21.2.3 Eingriffsverhältnisse, Gesamtüberdeckung......Page 755 21.2.4 Profilverschiebung (Schrägverzahnung)......Page 756 21.2.5 Berechnungsbeispiele (Geometrie der Schrägverzahnung)......Page 759 21.3.1 Flankenspiele und Zahndickenabmaße......Page 760 21.3.2 Prüfmaße für die Zahndicke......Page 762 21.3.3 Berechnungsbeispiele (Toleranzen, Verzahnungsqualita¨ t)......Page 763 21.4.1 Vorwahl der Hauptabmessungen......Page 765 21.5.1 Schadensmöglichkeiten an Zahnrädern......Page 769 21.5.2 Kraftverhältnisse......Page 770 21.5.3 Belastungseinflussfaktoren......Page 773 21.5.4 Nachweis der Zahnfußtragfähigkeit......Page 776 21.5.5 Nachweis der Grübchentragfähigkeit......Page 778 21.5.6 Berechnungsbeispiele (Tragfähigkeitsnachweis)......Page 782 22.2.1 Geradverzahnte Kegelräder......Page 785 22.2.2 Schrägverzahnte Kegelräder......Page 790 22.3 Entwurfsberechnung......Page 793 22.4.1 Kraftverhältnisse......Page 795 22.4.2 Nachweis der Zahnfußtragfähigkeit......Page 797 22.4.3 Nachweis der Grübchentragfähigkeit......Page 798 22.5 Berechnungsbeispiele für Kegelradgetriebe......Page 799 23.1.2 Geometrische Beziehungen......Page 806 23.1.3 Eingriffsverhältnisse......Page 807 23.1.4 Kraftverhältnisse (Null-Verzahnung)......Page 808 23.2.1 Funktion und Wirkung......Page 810 23.2.2 Geometrische Beziehungen bei Zylinderschneckengetrieben mit Summe = 90° Achsenwinkel......Page 812 23.2.3 Eingriffsverhältnisse......Page 815 23.2.4 Kraftverhältnisse......Page 816 23.2.5 Entwurfsberechnung für Schneckengetriebe......Page 817 23.2.6 Tragfähigkeitsnachweis......Page 819 23.2.7 Berechnungsbeispiele......Page 822 23.3 Literatur......Page 825 1 Allgemeine und konstruktive Grundlagen......Page 826 2 Toleranzen, Passungen, Oberflächenbeschaffenheit......Page 857 3 Festigkeitsberechnung......Page 870 4 Tribologie......Page 887 5 Kleb- und Lötverbindungen......Page 890 6 Schweißverbindungen......Page 899 7 Nietverbindungen......Page 913 8 Schraubenverbindungen......Page 918 9 Bolzen-, Stiftverbindungen und Sicherungselemente......Page 935 10 Elastische Federn......Page 939 11 Achsen, Wellen und Zapfen......Page 948 12 Elemente zum Verbinden vonWellen und Naben......Page 953 13 Kupplungen und Bremsen......Page 961 14 Wälzlager......Page 966 15 Gleitlager......Page 978 16 Riemengetriebe......Page 994 17 Kettengetriebe......Page 1012 18 Elemente zur Führung von Fluiden (Rohrleitungen)......Page 1015 19 Dichtungen......Page 1025 20 Zahnräder und Zahnradgetriebe (Grundlagen)......Page 1034 21 Außenverzahnte Stirnräder......Page 1043 22 Kegelräder und Kegelradgetriebe......Page 1059 23 Schraubrad- und Schneckengetriebe......Page 1060 Sachwortverzeichnis Lehrbuch......Page 1062 Sachwortverzeichnis Tabellenbuch......Page 1081