Roloff/Matek Maschinenelemente

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