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• Auf eine Welle wirken im Allgemeinen radiale und axiale Kräfte ein. Die Lagerung muss diese Kräfte aufnehmen und übertragen sowie die Welle in ihrer radialen und axialen Lage ausreichend genau fixieren. 5.1 Charakterisieren Sie kurz den Unterschied zwischen einem Festlager und einem Loslager bezüglich der aufnehmbaren bzw. übertragbaren axialen und radialen Kräfte. WB_TB_KON_P11_130720 5.1 Unterschied zwischen Fest- und Loslager bezüglich der übertragbaren Kräfte: 2Ein Festlager kann radiale und axiale Kräfte aufnehmen und übertragen (1). Ein Loslagerhingegen kann nur radiale Kräfte übertragen (1).
• Auf eine Welle wirken im Allgemeinen radiale und axiale Kräfte ein. Die Lagerung muss diese Kräfte aufnehmen und übertragen sowie die Welle in ihrer radialen und axialen Lage ausreichend genau fixieren. 5.2 Warum darf eine Wellenlagerung bei großen Lagerabständen nur ein Festlager besitzen? WB_TB_KON_P11_130720 5.2 Grund, warum bei großen Lagerabständen nur ein Festlager vorhanden sein darf: 4Bei großen Lagerabständen muss beachtet werden, dass die Welle im Betriebszustand aufgrundder Erwärmung eine Längenausdehnung zwischen den Lagern erfährt. Um Verspannungen,die zu Lagerschäden führen können, zu vermeiden, darf eine Wellenlagerung nurein Festlager besitzen.
• Auf eine Welle wirken im Allgemeinen radiale und axiale Kräfte ein. Die Lagerung muss diese Kräfte aufnehmen und übertragen sowie die Welle in ihrer radialen und axialen Lage ausreichend genau fixieren. 5.3 Nennen Sie eine Wälzlagerart die sich als Loslager eignet, auch wenn beide Lageringe fest eingepasst werden. WB_TB_KON_P11_130720 5.3 Wälzlagerart, die sich als Loslager eignet:- Nadellager.- Zylinderrollenlager.
• Auf eine Welle wirken im Allgemeinen radiale und axiale Kräfte ein. Die Lagerung muss diese Kräfte aufnehmen und übertragen sowie die Welle in ihrer radialen und axialen Lage ausreichend genau fixieren. 5.4 Aufgrund zahlreicher Vorteile verfügen 90 % aller Wälzlager über eine Fettschmierung.Erläutern Sie die Folge, wenn ein Wälzlager mit einer zu großen Fettmenge geschmiert wird. WB_TB_KON_P11_130720 5.4 Folge, wenn ein Wälzlager mit einer zu großen Fettmenge geschmiert wird: 2Eine zu große Fettmenge führt leicht zum Überschmieren, wodurch ein Heißlaufen mitZersetzung des Fettes und anschließendem Trockenlaufen eintreten kann.
• Die bedeutendste Verzahnungsart für Zahnräder ist die Evolventenverzahnung. 6.1 Nennen Sie drei der wichtigsten Vorteile der Evolventenverzahnung gegenüber anderen möglichen Zahnformen. WB_TB_KON_P11_130720 6.1 Vorteile der Evolventenverzahnung gegenüber anderen möglichen Zahnformen:- Herstellung mit einfachen Verzahnungswerkzeugen möglich.- Geeignet für ein austauschbares Verzahnungssystem (Satzrädereigenschaft).- Verzahnungen herstellbar für unterschiedliche Betriebsbedingungen.- Konstante Zahnkraftrichtung.
• Die bedeutendste Verzahnungsart für Zahnräder ist die Evolventenverzahnung. 6.2 Wie wird bei der Zahnradherstellung eine „negative Profilverschiebung“ technisch realisiert und wie wirkt sich diese auf das Zahnprofil aus? Gehen Sie bei Ihren Ausführungen auch darauf ein, wann ein so genannter Unterschnitt vorliegt. WB_TB_KON_P11_130720 6.2 Negative Profilverschiebung, entstehendes Zahnprofil und Unterschnitt: 6Bei der negativen Profilverschiebung wird das Werkzeug bei der Verzahnung nach innen(zum Radmittelpunkt hin) gerückt (2). Der Zahn wird dadurch am Kopf breiter und amZahnfuß schmaler (2) bis zum Unterschnitt. Ein Unterschnitt liegt dann vor, wenn derKopf des Zahnstangenwerkzeuges in den Zahnfuß einschneidet (2).
• Die bedeutendste Verzahnungsart für Zahnräder ist die Evolventenverzahnung. 6.3 Wie werden Zahnräder bezeichnet, deren Zahnprofile ohne Profilverschiebung hergestellt werden? WB_TB_KON_P11_130720 6.3 Bezeichnung von nicht profilverschobenen Zahnrädern: Zahnräder ohne Profilverschiebung werden als Nullräder bezeichnet.
• Lagerungen haben die Aufgabe, Kräfte zwischen sich relativ zueinander bewegenden Bauteilen zu übertragen. 1.1 Nennen Sie mindestens drei Gesichtspunkte, die bei der Auswahl eines Wälzlagers beachtet werden müssen. WB_TB_KON_P11_120721 1.1 Gesichtspunkte bei der Auswahl von Wälzlagern:- Belastungsrichtung- Belastungsgröße- Drehzahl- Platzbedarf- Führungsgenauigkeit- Einstellbarkeit- Reibung- Temperatur- Montage
• Lagerungen haben die Aufgabe, Kräfte zwischen sich relativ zueinander bewegenden Bauteilen zu übertragen. 1.2 Welche Kenngröße ist ausschlaggebend für die Betriebsicherheit eines Gleitlagers gegenüber Verschleiß? WB_TB_KON_P11_120721 1.2 Kenngröße eines Gleitlagers gegenüber Verschleiß:Ausschlaggebend für die Betriebssicherheit eines Gleitlagers gegenüber Verschleiß ist diekleinste Schmierfilmdicke (engste Schmierspaltweite).
• Eine Bohrung hat den Durchmesser 28 +0,1 / + 0,2 . Die Welle, die durch die Bohrung verläuft, hat den Außendurchmesser 28 - 0,1 . (Hinweis: Die Zahlen 0,x sind hoch oder tiefgestellt) 2.1 Was für eine Passungsart liegt im beschriebenen Fall vor? WB_TB_KON_P11_120721 2.1 Passungsart des Beispiels: Im beschriebenen Fall liegt eine Spielpassung vor.
• Eine Bohrung hat den Durchmesser 28 +0,1 / + 0,2. Die Welle, die durch die Bohrung verläuft, hat den Außendurchmesser 28 - 0,1 . (Hinweis: Die Zahlen 0,x sind hoch oder tiefgestellt) 2.2 Wie groß kann das Spiel minimal und wie groß maximal sein? WB_TB_KON_P11_120721 2.2 Minimales und maximales Spiel:- Das Spiel kann minimal 0,1 mm betragen (Welle Durchmesser 28,0 und Bohrung Durchmesser 28,1).- Das maximale Spiel beträgt 0,3 mm (Welle Durchmesser 27,9 und Bohrung Durchmesser 28,2).
• Eine Bohrung hat den Durchmesser 28 +0,1 / + 0,2. Die Welle, die durch die Bohrung verläuft, hat den Außendurchmesser 28 - 0,1 . (Hinweis: Die Zahlen 0,x sind hoch oder tiefgestellt) 2.3 Welche zwei weiteren Passungsarten sind Ihnen bekannt? WB_TB_KON_P11_120721 2.3 Weitere Passungsarten:- Übergangspassung,- Presspassung (Übermaßpassung).
• Eine Bohrung hat den Durchmesser 28 +0,1 / + 0,2. Die Welle, die durch die Bohrung verläuft, hat den Außendurchmesser 28 - 0,1 . (Hinweis: Die Zahlen 0,x sind hoch oder tiefgestellt) 2.4 Zeichnung! 2.4 In technischen Zeichnungen sind verschiedene Angaben zu finden, unter anderem auch Symbole für tolerierte Eigenschaften. Was bedeutet diese Angabe? WB_TB_KON_P11_120721 2.4 Tolerierte Eigenschaften: 3Es ist eine Formtoleranz. Die Abweichung von der Geradheit der angegebenen Linie darfnicht mehr als 0,005 mm betragen.
• Skizzieren Sie die Verbindung zweier ca. 20 mm dicker Bleche mittels einer Sechskantschraube (ca. M10, mit Schaft) und einer Sechskantmutter. Verwenden Sie dafür die Schnittdarstellung. Achten Sie auf die richtigen Linienarten für die Darstellung der Schraube und des Schraubengewindes. Hinweis: Die auf den Arbeitsbögen abgedruckten Linienquadrate WB_TB_KON_P11_120721 Punktverteilung:Je 1 Punkt auf die Darstellung von- Schraubenkopf,- Schraube,- Durchgangsbohrung,- Schraubengewinde,- Schraubenschaft,- Sechskantmutter1 Punkt insgesamt für- Mittellinie und- Schraffur
• Unlösbare Verbindungen werden nach der Art der Kraftübertragung (Schlussart) in drei Gruppen eingeteilt. 4.1 Nennen Sie diese drei Gruppen. WB_TB_KON_P11_120721 4.1 Gruppen von unlösbaren Verbindungen (nach Art der Kraftübertragung):- Formschlüssige Verbindungen- Kraftschlüssige Verbindungen- Stoffschlüssige Verbindungen
• Unlösbare Verbindungen werden nach der Art der Kraftübertragung (Schlussart) in drei Gruppen eingeteilt. 4.2 Geben Sie für jede der von Ihnen genannten Gruppen mindestens eine typische unlösbare Verbindungstechnik an. WB_TB_KON_P11_120721 Formschlüssig:- Nietverbindung- Falzverbindung- Clinchverbindung- Stiftverbindung bei plastischer Verformung usw. Kraftschlüssig- Pressverbindung- Nietverbindung- Nagelverbindung- Keilverbindung bei plastischer Verformung usw. Stoffschlüssig- Schmelzschweißverb.- Pressschweißverb.- Lötverbindung- Klebverbindungusw.
• Einer der wesentlichsten Gesichtspunkte beim Gießen ist die Vermeidung von Gussfehlern (Lunker, Blasen, Risse). Nennen Sie bei der Konstruktion von Gussteilen mindestens fünf einzuhaltende Regeln, mit denen solche Gussfehler vermieden werden können. WB_TB_KON_P11_120721 Regeln zur Vermeidung von Gussfehlern:- Materialanhäufungen vermeiden- Gleiche Wanddicken anstreben, eventuell Wanddickenübergänge vorsehen- Bei Wanddickenunterschieden eine gelenkte Erstarrung gewährleisten- Gleiche Abkühlungsgeschwindigkeiten sichern- Geringe Eigenspannungen sichern- Mindestradien und Mindestwanddicken nicht unterschreiten- Sandecken sowie große horizontale Flächen vermeiden
• Was wird in der Technik unter dem "Setzen“ einer Schraubenverbindung verstanden? (6.1) WB_TB_KON_P11_120721 6.1 „Setzen“ einer Schraubenverbindung:Unter „Setzen“ wird der Verlust an Vorspannkraft nach dem Anziehen einer Schraubenverbindungverstanden.
• Nennen Sie mindestens drei Faktoren, die den Vorgang des „Setzens“ einer Schraubenverbindung beeinflussen bzw. von denen dieses abhängig ist. (6.2) WB_TB_KON_P11_120721 6.2 Faktoren, von denen das „Setzen“ abhängig ist:- Die Rauhigkeit der im Kontakt stehenden Oberflächen- Art der Belastung- Anzahl der Trennfugen- Nachgiebigkeit von Platte und Schraube- Mikroplastische Verformungen in allen Trennfugen und im Gewinde
• Gegeben seien zwei sich im Eingriff befindliche geradverzahnte Zahnräder. 1.1 Erklären Sie den Begriff „Profilüberdeckung“. WB_TB_KON_P11_120128 1.1 Als Profilüberdeckung wird das Verhältnis von Eingriffslänge zu Eingriffsteilung bezeichnet.Sie gibt an, wieviel Zahnflankenpaare durchschnittlich gleichzeitig im Eingriff sind.
• Gegeben seien zwei sich im Eingriff befindliche geradverzahnte Zahnräder. 1.2 Was besagt eine Profilüberdeckung von 1,2? WB_TB_KON_P11_120128 1.2 Eine Profilüberdeckung 1,2 bedeutet, dass 20 % der Zeit zwei Zahnflankenpaare im Eingriffsind und während der übrigen Zeit ein Zahnflankenpaar.
• Nennen Sie die vier, in den Studienbriefen vorgestellten, Bauformen von Wellen und erläutern Sie, bei welchen Übertragungsanforderungen (Beispielsweise: Drehmoment, Bewegung, Lage An-/Abtriebsstelle) sie zum Einsatz kommen. Nennen Sie jeweils ein konkretes Anwendungsbeispiel. WB_TB_KON_P11_120128 Bauformen von Wellen: Gerade Wellen dienen zur Übertragung von Drehbewegungen und Drehmomenten zwischenAn- und Abtriebsstelle, deren Lagen i. a. unveränderlich sind. (2)Beispiel: Antriebswelle Kfz, Schiffswelle, … (max. 1)Gekröpfte Wellen dienen zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eineumlaufende Bewegung oder umgekehrt. (2)Beispiel: Kurbelwelle, Nockenwelle, … (max. 1)Biegsame Wellen dienen zur Übertragung kleiner bis mittlerer Drehmomente bei größerenEntfernungen zw. An- und Abtriebsstelle und unveränderlicher Lage der Abtriebsstelle. (2)Beispiel: Handschleifgeräte, zahnärztliche Geräte, Tachometer, … (max. 1)Gelenkwellen dienen zur Übertragung größerer Drehmomente bei veränderlicher Lage derAbtriebsstelle. (2)Beispiel: Antriebsräder von Kfz, Tischantriebe von Fräsmaschinen, … (max. 1)Andere richtige Nennungen für die Beispiele sind zu bewerten!
• Das Gleitlager ist neben dem Wälzlager die im Maschinen- und Gerätebau am häufigsten gebrauchte Lager-Bauart. 4.1 Nennen Sie die drei Bedingungen, die zum Aufbau des hydrodynamischen Druckes beiGleitlagern erfüllt sein müssen. WB_TB_KON_P11_120128 4.1 Bedingungen zum Aufbau des hydrodynamischen Druckes bei Gleitlagern:- Vorhandensein eines sich in Bewegungsrichtung verengenden Lagerspaltes- Bewegung mindestens eines Gleitpartners, wodurch ein Strömungszustand entsteht- Haften des Schmierstoffes an den Oberflächen der Gleitpartner
• Das Gleitlager ist neben dem Wälzlager die im Maschinen- und Gerätebau am häufigsten gebrauchte Lager-Bauart. 4.2 Erläutern Sie die wesentlichen Unterschiede - in Bezug auf die Schmierung - zwischen hydrodynamischen und hydrostatischen Gleitlagern. WB_TB_KON_P11_120128 4.2Während bei hydrodynamischer Schmierung die Druckerzeugung selbsttätig durch dieBewegung der Gleitpartner erfolgt, wird bei hydrostatischer Schmierung der notwendigeSchmierfilmdruck durch externe Druckerzeugung (Pumpen) erreicht. (2) Bei hydrostatischerSchmierung ist ein (fast) reibungsloser Anlauf unter Last möglich. (1)
• Das Gleitlager ist neben dem Wälzlager die im Maschinen- und Gerätebau am häufigsten gebrauchte Lager-Bauart. 4.3 Kreuzen Sie in der Tabelle des beiliegenden Arbeitsblattes an, welche der dort aufgeführten Aussagen - für hydrodynamisch geschmierte Gleitlager - für Wälzlager zutreffend sind. Beachten Sie, dass in jeder Zeile nur ein Kreuz stehen darf. WB_TB_KON_P11_120128 Vergleich hydrodynamisch geschmierter Gleitlager und Wälzlager: hydrodynamisch geschmierte Gleitlager WälzlagerX Gute Stoßaufnahme und SchwingungsdämpfungX Hohe statische BelastbarkeitX Sehr geringer Geräuschpegel WälzlagerX Hohe StaubempfindlichkeitX Geringe WartungX Geringe WärmeentwicklungX Geringer Schmierungsaufwand
• Einer der wesentlichsten Gesichtspunkte beim Gießen ist die Vermeidung von Gussfehlern (Lunker, Blasen, Risse). Nennen Sie bei der Konstruktion von Gussteilen mindestens fünf einzuhaltende Regeln, mit denen solche Gussfehler vermieden werden können. WB_TB_KON_P11_120128 Regeln zur Vermeidung von Gussfehlern:- Materialanhäufungen vermeiden- Gleiche Wanddicken anstreben, eventuell Wanddickenübergänge vorsehen- Bei Wanddickenunterschieden eine gelenkte Erstarrung gewährleisten- Gleiche Abkühlungsgeschwindigkeiten sichern- Geringe Eigenspannungen sichern- Mindestradien und Mindestwanddicken nicht unterschreiten- Sandecken sowie große horizontale Flächen vermeiden
• Zwischen einer Welle und den auf ihr befestigten Bauteilen werden Momente und Kräfte übertragen. Formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen gehören dabei zu den verbreitetsten Verbindungstechniken. 6.1 Geben Sie drei Vorteile von formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen an. WB_TB_KON_P11_120128 6.1 Vorteile formschlüssiger Welle-Nabe-Verbindungen:- Kleine Bauweise- Keine Verspannung bei Montage- Nabe axial verschiebbar- Häufiges und leichtes Lösen möglich- Eindeutige Lagezuordnung der Bauteile
• Zwischen einer Welle und den auf ihr befestigten Bauteilen werden Momente und Kräfte übertragen. Formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen gehören dabei zu den verbreitetsten Verbindungstechniken. 6.2 Geben Sie drei Nachteile von formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen an. WB_TB_KON_P11_120128 6.2 Nachteile formschlüssiger Welle-Nabe-Verbindungen:- Nicht für richtungwechselnde und/oder stoßartige Drehmomente- Keine oder nur grob gestufte Lageeinstellbarkeit (Winkelverstellung) in Umfangsrichtung- Störung des Kreisquerschnittes der Welle (Kerbwirkung)- Nicht nachstellbar (Mt nicht einstellbar)
• Zwischen einer Welle und den auf ihr befestigten Bauteilen werden Momente und Kräfte übertragen. Formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen gehören dabei zu den verbreitetsten Verbindungstechniken. 6.3 Geben Sie drei gebräuchliche Bauformen für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen an. WB_TB_KON_P11_120128 6.3 Bauformen formschlüssiger Welle-Nabe-Verbindungen:- Passfederverbindungen- Keilwelle/Keilnabe-Verbindungen- Stirnverzahnungen (Hirthverzahnung)- Stiftverbindungenje 1,max. 3Andere richtige Nennungen sind zu bewerten!
• SDie Art der Kraftübertragung („Schlussart“) ist eine bedeutende und häufig verwendete Einteilungsvariante für Verbindungen von Maschinenelementen. Nennen und erläutern Sie die drei Arten der Kraftübertragung hinsichtlich der unterschiedlichen physikalischen Phänomene zum Aufbau der Betriebsbelastung im Verbindungsbereich. WB_TB_KON_P11_110723 Arten der Kraftübertragung:Formschlüssige Verbindung:Ineinander greifende Formelemente stützen sich gegenseitig ab, an den Kontaktflächen werden die Betriebslasten als Normalkräfte (Druck) übertragen.Kraftschlüssige Verbindung:Primär wird die Reibung (Reibschluss) zwischen den Bauteilen bzw. zwischen Bauteil und Verbindungsmittel genutzt; aber auch magnetische Kräfte, Unterdruck, Fliehkräften usw. werden angewendet.Stoffschlüssige Verbindung:Nutzung von Kohäsion und Adhäsion für eine in der Regel unlösbare Verbindung. Die Ver-bindung wird entweder nur durch den Stoff der Bauteile oder durch noch einen weiteren art-eigenen oder artfremden Stoff realisiert.
• Gießen ist das am häufigsten eingesetzte Urformverfahren. Um optimale Gussergebnisse zu erzielen, müssen zahlreiche Gestaltungsrichtlinien eingehalten werden. Geben Sie mindestens vier Gestaltungsge-sichtspunkte und -regeln im Sinne einer bearbeitungsgerechten Gestaltung an! WB_TB_KON_P11_110723 Bearbeitungsgerechte Gestaltungsregeln:Putzgerecht gestalten, d. h. Grate an der Teilfuge und an anderen Stellen müssen leicht zu beseitigen sein.Bearbeitungsflächen sollten möglichst klein, gegenüber unbearbeiteten Stellen hervorste-hend und in einer Ebene vorgesehen oder vertieft angeordnet werden.Mögliche Maßabweichungen (z. B. durch Versatz der Formkästen) beachten.Bohrungsansätze senkrecht zur Bohrachse vorsehen.Evtl. Spannhilfen für die spanende Bearbeitung anbringen.
• Die Dichtungstechnik ist hinsichtlich der ständigen Erhöhung von Leistungen, Drücken und Temperaturen sowie der Verminderung von Reibungs- und Leckageverlusten von großer Bedeutung für die Funktions-fähigkeit von Maschinen und Anlagen. 6.1 Beschreiben Sie, mit welchen grundsätzlichen Lösungsprinzipien eine Dichtwirkung erzielt werden kann? Wodurch ist absolute Dichtheit erreichbar? WB_TB_KON_P11_110723 6.1Erzielung der Dichtwirkung:Die Dichtwirkung lässt sich grundsätzlich dadurch erreichen, dass die Trennflächen voll-ständig aneinander angeglichen werden. Diese Anforderung erfüllen die gesonderten Dich-tungen, die abzudichtenden Oberflächen einander angleichen (2).Auch mit hochelastischen Verbindungsgliedern (Membran oder Faltenbalg) kann absolute Dichtheit erreicht werden (2).Eine ausreichende Dichtwirkung (technische Dichtheit) wird auch durch den Drosselwider-stand enger Dichtspalte und den Druckabbau durch die Verwirbelung infolge der Umlen-kung der Strömung erreicht (2).
• Die Dichtungstechnik ist hinsichtlich der ständigen Erhöhung von Leistungen, Drücken und Temperaturen sowie der Verminderung von Reibungs- und Leckageverlusten von großer Bedeutung für die Funktions-fähigkeit von Maschinen und Anlagen. 6.2 In welche zwei grundsätzlichen Arten werden Dichtungen eingeteilt? Geben Sie zu beiden Arten mindestens zwei Beispiele an. WB_TB_KON_P11_110723 6.2 Dichtungsarten: Berührungsdichtungen:- Radialwellendichtring- Gleitringdichtung- Flachdichtung- Profildichtung- Kolbenringdichtung- Muffendichtung- Stoffbuchsen- Hydraulikdichtung (Lippen- und Manschettendichtung) Berührungsfreie Dichtungen:- Spaltdichtung- Labyrinthdichtung- Dichtung mit Flüssigkeitssperrung- im weiteren Sinne auch die Hermetische Dichtung
• Für das Anfertigen von technischen Zeichnungen wurden Regeln und Symbole vereinbart, um vollständige, eindeutige und gut verständliche Darstellungen zu erhalten, die keine Unklarheiten aufweisen. 1.1 Welche Grundsätze (mindestens drei) müssen Sie bei der Maßeintragung in einer technischen Zeichnung berücksichtigen? WB_TB_KON_P11_110212 1.1 Grundsätze bei der Maßeintragung:· Maßlinien dürfen nicht geschnitten werden (andere Linien dürfen unterbrochen werden).· Maßhilfslinien sollten sich möglichst nicht schneiden.· Zusammengehörende Maße sind in an einer Stelle bzw. einer Ansicht einzutragen.· Jedes Maß muss einmal vorhanden sein.· Maße dürfen nicht doppelt vorhanden sein.· Unsichtbare Kanten dürfen nicht bemaßt werden.· Maßzahlen müssen in Leselage des Schriftfeldes oder von rechts lesbar sein.· Maßzahlen stehen mittig zwischen den Maßlinienbegrenzungen.· Bei Platzmangel kann die Maßzahl auch rechts oder links vom Maßpfeil stehen.(Andere sinnvolle Nennungen sind zu bewerten.)
• Für das Anfertigen von technischen Zeichnungen wurden Regeln und Symbole vereinbart, um vollständige, eindeutige und gut verständliche Darstellungen zu erhalten, die keine Unklarheiten aufweisen. 1.2 Erläutern Sie, wann in technischen Zeichnungen Schnittdarstellungen erforderlich sind und wie die geschnittenen Flächen gekennzeichnet werden. WB_TB_KON_P11_110212 1.2 Grund für Schnittdarstellungen und Kenzeichnung der geschnittenen Flächen: 3Schnittdarstellungen sind dann erforderlich, wenn Details innerhalb des Gebildes existieren(Innenkonturen), die durch Ansichten nicht zu sehen sind (2). Die Schnittflächen werdenschraffiert (1).
• Für das Anfertigen von technischen Zeichnungen wurden Regeln und Symbole vereinbart, um vollständige, eindeutige und gut verständliche Darstellungen zu erhalten, die keine Unklarheiten aufweisen. 1.3 Interpretieren Sie, welche Bedeutung die Symbole (siehe Aufgabe) , und in einer technischen Zeichnung jeweils für die Fertigung besitzen. WB_TB_KON_P11_110212 1.3 Interpretation der Symbole (siehe Aufgabe) , und :· Bei der Angabe des Symbols muss die Oberfläche materialabtrennend (spanabhebend)bearbeitet / hergestellt werden.· Das Symbol besagt, dass keine materialabtrennende Bearbeitung zulässig ist.· Bei Angabe des Symbols ist das Fertigungsverfahren für die Oberfläche freigestellt
• Zu den Grundregeln des Konstruierens gehört die sichere Gestaltung. Dabei wird zwischen der unmittelbaren, mittelbaren und hinweisenden Sicherheitstechnik unterschieden. 2.1 Beschreiben Sie, was unter den aufgeführten Sicherheitstechniken jeweils verstanden wird. WB_TB_KON_P11_110212 2.1 Unmittelbare, mittelbare und hinweisende Sicherheitstechnik:· Bei der unmittelbaren Sicherheitstechnik wird angestrebt, die Sicherheit unmittelbardurch die sichere Gestaltung der konstruktiven Lösung (bzw. der eingesetzten Systemeund Bauteile) zu erreichen, so dass keine Gefährdung vorliegt.· Unter mittelbarer Sicherheitstechnik werden der Aufbau von Schutzsystemen und dieAnordnung von Schutzeinrichtungen verstanden, wenn die Gefährdung nicht zu vermeidenist.· Die hinweisende Sicherheitstechnik warnt vor Gefahren und macht Gefährdungsbereichekenntlich. Sie ist häufig als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme notwendig.
• Zu den Grundregeln des Konstruierens gehört die sichere Gestaltung. Dabei wird zwischen der unmittelbaren, mittelbaren und hinweisenden Sicherheitstechnik unterschieden. 2.2 Welche drei Grundforderungen müssen alle sicherheitstechnischen Maßnahmen der mittelbaren Sicherheitstechnik erfüllen? WB_TB_KON_P11_110212 2.2 Grundforderungen an die Maßnahmen der mittelbaren Sicherheitstechnik:· zuverlässig wirkend,· zwangsläufig wirksam und· nicht umgehbar.
• Bei Bolzen und Stiften handelt es sich um häufig verwendete Konstruktions- bzw. Maschinenelemente. 3.1 Veranschaulichen Sie, wozu grundsätzlich Bolzen und wozu Stifte verwendet werden. WB_TB_KON_P11_110212 3.1 Grundsätzliche Verwendung von Bolzen und von Stiften:· Bolzen werden verwendet, um Gelenkverbindungen zu realisieren (= bewegliche Verbindungen).· Stifte werden zum Fixieren und Zentrieren von Bauteilen, als Halterung, Führung,Anschlag und zur Sicherung verwendet (= unbewegliche Verbindungen).
• Bei Bolzen und Stiften handelt es sich um häufig verwendete Konstruktions- bzw. Maschinenelemente. 3.3 Zu den unterschiedlichen Bauformen von Stiften gehören u. a. die Kegelstifte. Nennen Sie mindestens drei Vorteile, über die Kegelstifte verfügen. WB_TB_KON_P11_110212 3.3 Vorteile von Kegelstiften:· Kegelstifte sind selbsthemmend,· fixieren sehr gut,· gleichen bei häufigem Ausbau auftretende Abweichungen aus,· können leicht gelöst werden und· zentrieren die Bauteile zueinander (nachteilig bei Fertigungsabweichungen).
• Bei hydrodynamischen Gleitlagern müssen zum Aufbau des Druckes bzw. der Tragkraft folgende Bedingungen erfüllt sein: · Vorhandensein eines sich in Bewegungsrichtung verengenden Lagerspaltes. · Bewegung mindestens eines Gleitpartners, wodurch ein Strömungszustand entsteht. · Haften des Schmierstoffes an den Oberflächen der Gleitpartner. 5.1 Erläutern Sie unter Beachtung der aufgeführten Bedingungen das Zustandekommen der Tragkraft bei hydrodynamischen Gleitlagern. WB_TB_KON_P11_110212 5.1 Tragkraftentstehung bei hydrodynamischen Gleitlagern: 6Die Bewegungen von Welle und / oder Lager bewirken eine Strömung, da der Schmierstoffan den Oberflächen der Gleitpartner haftet (2).Verengt sich in Bewegungsrichtung derGleitraum, entsteht ein hydrodynamischer Druck im Schmierfilm, weil infolge der Zähigkeitdes Schmierstoffes das seitliche Abströmen (aus den Lagerrändern) behindert wird (2).Dieser Druck versucht die den Schmierfilm begrenzenden Oberflächen auseinanderzudrängenund erzeugt dadurch eine Tragkraft, die der äußeren Lagerkraft das Gleichgewicht hält(2).
• Bei hydrodynamischen Gleitlagern müssen zum Aufbau des Druckes bzw. der Tragkraft folgende Bedingungen erfüllt sein: · Vorhandensein eines sich in Bewegungsrichtung verengenden Lagerspaltes. · Bewegung mindestens eines Gleitpartners, wodurch ein Strömungszustand entsteht. · Haften des Schmierstoffes an den Oberflächen der Gleitpartner. 5.2 An die Eigenschaften von Gleitlagerwerkstoffen werden besondere Anforderungen gestellt. Hierzu zählen u. a. · das Einlaufvermögen und · die Notlaufeigenschaft (Verträglichkeit mit dem Gegenwerkstoff). Beschreiben Sie, was unter diesen Eigenschaften jeweils verstanden wird. WB_TB_KON_P11_110212 5.2 Eigenschaften von Gleitlagerwerkstoffen:· Das Einlaufvermögen beschreibt die Eigenschaft, Veränderungen beim Einlaufen imNeuzustand oder bei verschärften Belastungszuständen zu ertragen.· Unter Notlaufeigenschaft wird verstanden, erschwerte Betriebszustände (Ölmangel,starker Schmutzanfall, Überlastung) eine ausreichende Zeit betriebssicher auszuhalten.
• Bei Zahnradgetrieben kann eine unzureichende Schmierung die Ursache für Schäden an den Zahnflanken der Zahnräder sein. 6.1 Charakterisieren Sie die folgenden Schadensursachen, die auf eine unzureichende Schmierung zurückzuführen sind: · Fressen (Fressverschleiß) und · Verschleiß (Gleitverschleiß). WB_TB_KON_P11_110212 6.1 Fressen und Verschleiß infolge unzureichender Schmierung:· Fressen: Bricht der Schmierfilm zwischen den Zahnflanken zusammen, kann es zumkurzzeitigen Verschweißen der Zahnflanken kommen. Beim Abheben der Flankenvoneinander reißen die Schweißstellen auf, wodurch sich Fresszonen bilden können.· Verschleiß: Bei Misch- oder Trockenreibung kann an den Zahnflanken ein ungleichmäßigverteilter Abrieb auftreten, der, wenn er zu groß wird, das Getriebe unbrauchbarmacht.
• Bei Zahnradgetrieben kann eine unzureichende Schmierung die Ursache für Schäden an den Zahnflanken der Zahnräder sein. 6.2 Nennen Sie zwei Einflussgrößen, die bei der Auslegung der Schmierung bzw. des Schmierfilms berücksichtigt werden müssen. WB_TB_KON_P11_110212 6.2 Einflussgrößen auf die Auslegung der Schmierung bzw. des Schmierfilms:· Umfangsgeschwindigkeiten,· abzuführende Wärmemengen,· Belastungen,· Gleitgeschwindigkeiten,· Reibungszahlen,· Rautiefen,· Öltemperaturen,· Auftreten von Stößen,· gehärtete Zahnflanken
• Bei der Erstellung von Technischen Zeichnungen ist auf eine eindeutige und vollständige Eintragung aller Angaben zu achten. 1.1 Erörtern Sie, von welcher Seite bzw. aus welcher Blickrichtung die Maßzahlen in einer Zeichnung im Allgemeinem lesbar sein müssen. WB_TB_KON_P11_100731 1.1Leselage von Maßzahlen:Die Leselage des Schriftfeldes ist im Allgemeinen die Leselage der gesamten Zeichnung. Entsprechend sollen die Maßzahlen in dieser Lage oder von rechts lesbar sein.
• Bei der Erstellung von Technischen Zeichnungen ist auf eine eindeutige und vollständige Eintragung aller Angaben zu achten. 1.3 Nennen Sie mindestens drei Angaben, die im Schriftfeld einer Technischen Zeichnung aufgeführt werden. WB_TB_KON_P11_100731 1.3Angaben im Schriftfeld einer Technischen Zeichnung:-Zeichnungsnummer,- Name des Teiles,- Maßstab,- Werkstoff,- Datum,- Name des Zeichners.
• Bei der Konstruktion der abgebildeten elastischen Bolzenkupplung wurde das Prinzip des „Beschränk-ten Versagens“ (faile-safe-Verhalten), als eine Möglichkeit der unmittelbaren Sicherheitstechnik, berücksichtigt. 2.1 Beschreiben Sie das Prinzip des „Beschränkten Versagens“ anhand des Verhaltens der abgebildeten Kupplung bei Überlast. WB_TB_KON_P11_100731 2.1Beschreibung des Prinzips „Beschränktes Versagen“ anhand einer Bolzenkupplung:Bei Überlast werden die elastischen Hülsen auf den Bolzen zerstört. Das Drehmoment wird dann zwar weiter übertragen und der Bediener durch das Geräusch aufmerksam ge-macht, aber das Verhalten der Kupplung ist in der Elastizität und Dämpfung einge-schränkt.
• Bei der Konstruktion der abgebildeten elastischen Bolzenkupplung wurde das Prinzip des „Beschränk-ten Versagens“ (faile-safe-Verhalten), als eine Möglichkeit der unmittelbaren Sicherheitstechnik, berücksichtigt. 2.2 Welche zwei weiteren Prinzipien der unmittel-baren Sicherheitstechnik kennen Sie? Nennen und erläutern Sie jeweils deren allgemeines Grundprinzip. WB_TB_KON_P11_100731 2.2Weitere Prinzipien der unmittelbaren Sicherheitstechnik:Beim Prinzip des „Sicheren Bestehens“ (1) (safe-life-Verhalten) werden die Bauteile und ihre Verbindungen so gestaltet, dass während der vorgesehenen Einsatzzeit alle möglichen Vorkommnisse ohne Versagen oder Störung überstanden werden (2).Beim Prinzip der „Redundanten Anordnung“ (1) wird durch ein mehrfaches Vorhan-densein funktionswichtiger Komponenten erreicht, dass auch bei Ausfall einer Kom-ponente die Funktion weiterhin aufrechterhalten bleibt (2).
• Die verschiedenen technischen Verbindungsarten lassen sich in unlösbare und lösbare Verbindungen einteilen. 3.1 Veranschaulichen Sie, wie bei Nietverbindungen, die z. B. in der Luft- und Raumfahrt noch eine große Bedeutung besitzen, die Betriebskräfte übertragen werden. WB_TB_KON_P11_100731 3.1Übertragung der Betriebskräfte bei Nietverbindungen:Nietverbindungen übertragen die Betriebskräfte über den Querschnitt des Niets (Form-schluss) und teilweise über die Reibung zwischen den Bauteilen (Kraftschluss), wenn durch die Nietung eine entsprechende Normal- bzw. Klemmkraft erzeugt wird.
• Die verschiedenen technischen Verbindungsarten lassen sich in unlösbare und lösbare Verbindungen einteilen. 3.2 Zur Realisierung von Gelenkverbindungen (Stange / Gabel) werden häufig Bolzen verwendet. Führen Sie zwei Gesichtspunkte bzw. Maßnahmen auf, die Sie bezüglich des Verschleißverhaltens einer solchen Verbindung berücksichtigen müssen. WB_TB_KON_P11_100731 3.2Maßnahmen bezüglich des Verschleißverhaltens bei Bolzen-Gelenkverbindungen:- Der Werkstoff des Bolzens sollte aus Verschleißgründen härter sein als der Bauteil-werkstoff.- Es ist eine Schmierung (Festschmierstoffe oder Graphit) vorzusehen.- Die Schmierung sollte durch die Wahl geeigneter Werkstoffe unterstützt werden.- Bei weichen Werkstoffen können gehärtete Einspannbuchsen verwendet werden, die den Verschleiß von Bolzen und / oder Bohrung verringern.

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