Fragenkatalog Maschinenelemente zur Klausurvorbereitung

 

Frage 1

Zeichnen Sie die Toleranzfelder C, G, H und U bzw. c, g, h und u in das Diagramm ein.

Antwort 1

toleranzfelder-passung-iso-innenmas-welle-bohrung

Der Bereich von H bzw. h beginnt immer direkt an der exakten Bohrung bzw. Welle.
Die Größe der Welle steigt mit den Buchstaben. Die Größe der Bohrung sinkt.

Frage 2

Wie wird bei einer Passung die Qualität gekennzeichnet?

Antwort 2

Die Passung wird mit Hilfe einer Zahl hinter dem Buchstaben gekennzeichnet. Je höher die Zahl, desto schlechter die Passung.

Frage 3

Folgende Passung ist gegeben: 50_{h7}^{N8}. Was hat das zu bedeuten? Welche Passungsart wird verwendet? Tragen Sie die Passung in das Diagramm ein.

Antwort 3

Abmaß der Bohrung: 50N8
Abmaß der Welle: 50h7

Es wird eine Übergangspassung verwendet.

toleranz-passung-ubermas-press-ubergang

Frage 4

Zeichnen Sie die Welle und bemaßen Sie diese nach folgenden Angaben:

  • Gewinde M12
  • Durchmesser 18mm
  • Gewinde M20x1
  • Durchmesser 25m6

Antwort 4

welle-gewinde-fase-bohrung-durchmesser

Frage 5

Gegeben sind: {\sigma _B} = 500\frac{N}{{m{m^2}}},\quad {\sigma _{BF}} = 430\frac{N}{{m{m^2}}},\quad {\sigma _{BW}} = 200\frac{N}{{m{m^2}}}

Skizzieren Sie das Dauerfestigkeitsschaubild nach Smith

Antwort 5

smith-dauerfestigkeit-schaubild-skizze

Frage 6

Wofür stehen folgende Werkstoffkennwerte? {\sigma _B},\:\:{\sigma _S},\:\:{\sigma _b},\:\:{\sigma _{ZDW}},\:\:\tau ,\:\:{\tau _t}

Antwort 6

{\sigma _B}: Bruchspannung auf Zug
{\sigma _S}: Fließspannung
{\sigma _b}: Biegespannung
{\sigma _{ZDW}}: Zug-Druck-Wechselspannung
\tau: Schubspannung
{\tau _t}: Torsionsspannung

Frage 7

Skizzieren Sie die Diagramme (Kennlinien) für lineare, progressive und degressive Federn

Antwort 7

feder-kennlinie-linear-progressiv-degressiv

Frage 8

Skizzieren Sie eine Tellerfeder.

Antwort 8

tellerfeder-skizze-kennlinie-konstruktion

Frage 9

Zeichnen Sie qualitativ die resultierende Federkennlinien für folgende Anordnungen:

feder-kennlinie-reihe-parallel-anordnung-kombination

Antwort 9

feder-kennlinie-reihe-parallel-anordnung-kombination

Parallelschaltung: {c_{ges}} = {c_1}+{c_2}

Reihenschaltung: \frac{1}{{{c_{ges}}}} = \frac{1}{{{c_1}}}+\frac{1}{{{c_2}}}

Frage 10

Welche Art von Federsystem liegt hier vor und wie kann man die Federkraft berechnen?

parallelschaltung-feder-kraft-berechnung

Antwort 10

Es liegt eine Parallelschaltung vor. Die Federkraft lässt sich wie folgt berechnen:

F = c \cdot f = \left( {{c_1}+{c_2}} \right) \cdot f

Frage 11

Wozu werden Freistiche benutzt und welche Arten gibt es?

Antwort 11

Freistiche sind Außen- und Inneneinstiche an gedrehten Werkstücken zur Verhinderung der Kerbwirkung in sonst scharfkantigen Absätzen. Für Winkelkonstruktionen sind nur die Formen E und F zu verwenden. Beide Formen sind als Innen- und Außenstiche vorgesehen und zwar Form E für Werkstücke mit einer Bearbeitungsfläche und form F für Werkstücke mit zwei rechtwinkligen zueinander stehenden Bearbeitungsflächen.

Frage 12

Zeichnen Sie eine Welle mit Freistich

Antwort 12

welle-freistich

Frage 13

Skizzieren Sie ein Reibradgetriebe mit i = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} = 2

Antwort 13

reibrad-getriebe-konstruktion-skizze

Frage 14

Skizzieren Sie eine Nietverbindung und tragen Sie den Rohnietdurchmesser d und den Durchmesser D des geschlagenen Niets ein.

Antwort 14

nietverbindung-rohniet-durchmesser-geschlagen

Frage 15

Skizzieren Sie eine einschnittige und eine zweischnittige Nietverbindung.

Antwort 15

einschnittig-zweischnittig-nietverbindung-skizze

Frage 16

Ist eine einschnittige oder eine zweischnittige Nietverbindung besser?

Antwort 16

Die zweischnittige Nietverbindung ist besser, da durch die kleinere Flächenpressung (drei Flächen statt 2) diese Nietverbindung weniger beansprucht wird.

Frage 17

Tragen Sie die Querkraft und den Biegemomentverlauf der folgenden Biegebalken ein.

querkraft-biegemoment-verlauf-balken-kraft

Antwort 17

querkraft-biegemoment-verlauf-balken

Frage 18

Nennen Sie zwei kraftschlüssige und zwei formschlüssige Zugmittelantriebe.

Antwort 18

kraftschlüssig: Keilriemen, Flachriemen
formschlüssig: Kette, Zahnriemen

Frage 19

Was versteht man unter dem Begriff Reißlänge?

Antwort 19

Die Reißlänge ist die Länge eines Zugmittels, bei der es durch das Eigengewicht reißt.

Frage 20

Nennen Sie die wichtigsten Anforderungen an Riemenwerkstoffe.

Antwort 20

  • Biegeweich
  • Reißfest
  • Hoher Reibungskoeffizient
  • Längssteifigkeit
  • Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einflüsse

Frage 21

Skizzieren Sie folgende Wälzlagertypen im Schnitt (obere Hälfte ab Mittellinie):
radiales Rillenkugellager, axiales Rillenkugellager, radiales Zylinderrollenlager, radiales Nadellager, Kegelrollenlager, Pendelrollenlager

Antwort 21

walzlager-rillen-kugellager-axial-radial-zylinder-nadel-kegel-pendel

Frage 22

Wie ist die Belastbarkeit von Rillenkugellagern, Zylinderrollenlagern, Nadellagern, Kegelrollenlagern, Axial-Rillenkugellagern und Axial-Zylinderrollenlagern?

Antwort 22

Rillenkugellager: axial und radial in beide Richtungen belastbar
Zylinderrollenlager: fast nur radial belastbar
Nadelrollenlager: nur radial belastbar
Kegelrollenlager: radial und axial hoch belastbar
Axial-Rillenkugellager: hohe Axialkräfte
Axial-Zylinderrollenlager: hohe Axialkräfte bei gleichzeitig radialer Wellenführung

belastbarkeit-rillen-kugellager-zylinder-nadel-kegel-axial

belastbarkeit-rillen-kugellager-zylinder-nadel-kegel-axial

belastbarkeit-rillen-kugellager-zylinder-nadel-kegel-axial

Frage 23

Was versteht man unter der dynamischen äquivalenten Belastungskraft bei Wälzlagern?

Antwort 23

Die Belastungskraft ist eine Vergleichskraft bei Axial- und Radial-Komponenten. Hier ist keine vektorielle Addition möglich.

Frage 24

Tragen Sie folgende Passungsarten in das Diagramm ein:
Übergangspassung, Spielpassung, Presspassung

Antwort 24

spiel-ubergang-press-passung

Frage 25

Was bedeutet die Festigkeitsklasse 4.6?

Antwort 25

4 = \frac{1}{{100}}{R_m}\quad \Rightarrow \quad {R_m} = 400\frac{N}{{m{m^2}}}
6 = 10\frac{{{R_e}}}{{{R_m}}}\quad \Rightarrow \quad {R_e} = 0,6 \cdot {R_m} = 240\frac{N}{{m{m^2}}}

Frage 26

Was versteht man unter Selbsthemmung einer Schraube?

Antwort 26

Die Schraube ist so gestaltet, dass sich diese nicht von selbst lösen kann. Dies ist mit bestimmten Gewindeformen und Steigungen möglich.

Frage 27

Was versteht man unter dem Setzen von Schrauben?

Antwort 27

Beim Setzen einer Schraube wird die Vorspannung der Schraubenverbindung verloren. Dies geschieht durch bleibende Verformung wie Verbiegung der Unterlegscheibe.

Frage 28

Wie kann man zwei Getriebeübersetzungen {i_1} und {i_2} zusammenfügen?

Antwort 28

{i_{ges}} = {i_1} \cdot {i_2}

Frage 29

Was ist ein gefaltetes Getriebe?

Antwort 29

Bei einem gefalteten Getriebe liegen die Getriebewellen nicht in einer Ebene.

Frage 30

Nennen Sie je zwei Welle-Nabe-Verbindungen für kleine und große Zahnräder.

Antwort 30

kleine Zahnräder: Ritzel, Schweißverbindung
große Zahnräder: Passfeder, Presspassung

Frage 31

Was sind die wichtigsten Teile eines Wälzlagers?

Antwort 31

  • Innenring
  • Außenring
  • Wälzkörper
  • Käfig

Frage 32

Nennen Sie typische Schäden an Zahnflanken.

  • Grübchenbildung
  • Gratbildung am Zahnkopf
  • Gleitverschleiß
  • Rissbildung an Zahnflanken
  • Riefenbildung und Fresszonen

Frage 33

Nennen und skizzieren Sie Wälzkörperarten

Antwort 33

walzkorper-kugel-zylinder-kegel-tonne-nadel

Frage 34

Was ist die Beanspruchung bei Kettengetrieben?

Antwort 34

Zugbeanspruchung in den Laschen, Flächenpressung Lasche/Bolzen

Frage 35

Was ist Profilverschiebung und wo wird sie verwendet?

Antwort 35

Mit gleichem Werkzeug werden andere Zahnformen erzeugt. Das Werkzeug wird um einen bestimmten Betrag vom Teilkreis verschoben, nämlich je nach Zielsetzung zum Zahnkopf (positive Profilverschiebung) oder zum Zahnfuß (negative Profilverschiebung) hin. Teil- und Wälzkreis fallen dadurch nicht mehr zusammen.

Anwendungsmöglichkeiten:

  • Dickere Zahnfüße erhöhen die Zahnfußtragfähigkeit
  • Erzeugung von Flankenformen mit günstigeren Gleiteigenschaften
  • Vermeidung von Unterschnitt bei kleinen Zähnezahlen
  • Erreichung eines geforderten Achsabstandes
  • Erhöhung des Überdeckungsgrades

Frage 36

Nennen und skizzieren Sie verschiedene Schweißstöße

Antwort 36

schweis-stos-stumpf-parallel-uberlapp-schrag-eck-mehrfach-kreuzung

Stumpfstoß, Überlappungsstoß, Parallelstoß, T-Stoß, Eck-Stoß

Frage 37

Sie verfügen über die folgende Bezeichnung einer Schraube:

DIN EN 24014 – M12 x 1,25 x 65 10.9

Welche Informationen können Sie daraus ableiten?

Antwort 37

  • Sechskantschraube mit Schaft mit metrischem ISO-Feingewinde
  • Gewinde-Nenndurchmesser 12mm
  • Gewindesteigung 1,25°
  • Flankenwinkel 60°
  • Schraubenlänge 65mm
  • Festigkeitsklasse 10.9
  • Mindestzugfestigkeit 1000N/mm2
  • Mindeststreckgrenze 900N/mm2

Frage 38

Wovon hängt die Güte einer Schweißnaht ab?

Antwort 38

  • Materialwahl
  • Kenntnisse des Schweißenden
  • Schweißverfahren
  • Zusatzwerkstoff
  • Überprüfung der Schweißnaht
  • Nachbearbeitung

Frage 39

Welche Information steckt in dem Rillenkugellagernamen 6205?

Antwort 39

62: Reihe
05: 5 \cdot 5mm = 25mm (immer 1/5 des Durchmessers)

Frage 40

Was besagt die dynamische Tragzahl?

Antwort 40

Wert z.B. C = 11000N
90% der Lager erreichen eine Lebensdauer von 106 Umdrehungen bei C

Frage 41

Was ist die statische Tragzahl?

Antwort 41

Wert z.B. C = 7100N
Bei dieser Belastung verformt sich der Wälzkörper um 1/10000 seines Durchmessers.

Frage 42

Was ist der Unterschied zwischen Fest- und Loslager bei Wälzlagern?

Antwort 42

Festlager: Hierbei müssen sowohl Innen- als auch Außenring auf der Welle und im Gehäuse axial fixiert sein. Ein Festlager überträgt Radial- und Axialkräfte.
Loslager: Beim Loslager muss ein Ring festsitzen, der andere in Längsrichtung frei beweglich sein. Dieses wird durch den losen Sitz des Ringes mit Punktlast erreicht. Ein Loslager überträgt nur Radialkräfte.

Frage 43

Was ist beim Axial-Rillenkugellager der Minimallastfaktor?

Antwort 43

Es wird eine Vorspannkraft benötigt, damit die Wälzkörper keine Relativbewegung ausführen können. Diese Vorspannkraft wird mit a bezeichnet.

Frage 44

Skizzieren Sie folgende Typen von Schweißnähten: Bördelnaht, I-Naht, V-Naht, Doppel-V-Naht

Antwort 44

schweis-naht-bordel-kehl-gegen-jot

Frage 45

Welche Federarten gibt es?

Antwort 45

Spiralfeder, Tellerfeder, Biegefeder, Torsionsfeder, Schraubenfeder

Frage 46

Welche Beanspruchungen treten bei der folgenden Nietverbindung auf und was kann man dagegen tun?

nietverbindung-beanspruchung-schub-leibung-kerb-zug

Antwort 46

Niet: Schubbeanspruchung, Leibung, Flächenpressung
Blech: Zugspannung mit Kerbwirkung, Lochleibung

Abhilfe: Zweischneidig

Frage 47

Aus welchen Teilen besteht ein Niet?

Antwort 47

Setzkopf, Schaft, Schließkopf

Frage 48

Welche Sicherungselemente gibt es bei Schrauben? Welche Aufgabe haben sie?

Antwort 48

Aufgabe: Hemmen das Lösen der Schrauben bei dynamischer Belastung

Federringe, Federscheiben, Sicherungsblech mit Lappen oder Nase, Splinte, Lageschlüssel

Frage 49

Wie ist der Wirkungsgrad eines Getriebes definiert?

Antwort 49

\eta = \frac{P_{ab}}{P_{an}}

Frage 50

Nennen Sie die Arten von Welle/Nabe Verbindungen

Antwort 50

formschlüssig, stoffschlüssig, kraftschlüssig

Frage 51

Was ist ein Getriebe

Antwort 51

Ein Getriebe ist eine Vorrichtung zur Umwandlung von Bewegungen

Frage 52

Wie sind Nullverzahnung, positive und negative Profilverschiebung und V-Nullverzahnung definiert?

Antwort 52

  • Nullzahnung: Wälzkreis und Wälzgerade sind zugleich Profilmittellinie, keine Profilverschiebung
  • Positive Profilverschiebung: Die Profilmittellinie wird um das Maß x \cdot m vom Teilkreis abgerückt (Rad wird größer)
  • Negative Profilverschiebung: Die Profilmittellinie wird um das Maß x \cdot m in den Teilkreis hinein geschoben.
  • V-Nullverzahnung: Die positive Profilverschiebung des einen Rades ist gleich der negativen Profilverschiebung des anderen Rades

Frage 53

Was sind die Vor- und Nachteile von Zahnrädern gegenüber Ketten- und Hüllgetrieben?

Antwort 53

Vorteile:

  • Universell anwendbar
  • Schlupflose Kraftübertragung
  • geringe Wartung
  • Hoher Wirkungsgrad
  • Hohe Lebensdauer

Nachteile:

  • Hoher Preis
  • Laufgeräusche
  • Relativ starre Kraftübertragung

Frage 54

Wann und warum verwendet man Schneckengetriebe?

Antwort 54

Sie werden verwendet, wenn man durch einfache Übersetzung ein großes Übersetzungsverhältnis erhalten will.

Vorteile:

  • Geräuscharmer und dämpfender Lauf
  • Kleinere und leichtere Ausführung bei gleichen Leistungen und Übersetzungen

Frage 55

Erklären Sie den Begriff „Zahnunterschnitt“ und nennen Sie Nachteile.

Antwort 55

Das Unterschreiten der Grenzzähnezahl führt bei Evolventenverzahnung zum Unterschnitt der Zähne. Das bedeutet, dass die relative Kopfbahn des erzeugenden Werkzeugs einen Teil der normalerweise am Eingriff beteiligten Evolvente außerhalb des Grundkreises abschneidet. Damit verbunden ist eine Kürzung der Eingriffsstrecke und Eingriffslänge, die zur Verringerung des Überdeckungsgrades und zur Verschlechterung der Eingriffsverhältnisse führt. Gleichzeitig wird der Zahnfuß geschwächt und damit die Bruchgefahr erhöht.

Frage 56

Welche Arten von Verzahnungen gibt es?

Antwort 56

  • Triebstockverzahnung
  • Zykloidenverzahnung
  • Evolventenverzahnung

Frage 57

Was sind die wichtigsten Zahngetriebe? Skizzieren und benennen Sie!

Antwort 57

zahngetriebe-parallel-schneidend-kreuzend

Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe, Schneckengetriebe

Frage 58

Wie lautet die Beziehung zwischen Teilkreisdurchmesser und Zähnezahl?

Antwort 58

d = m \cdot z

Frage 59

Nennen und erläutern Sie die drei wichtigsten Vergleichsspannungshypothesen.

Antwort 59

Normalspannungshypothese (Rankine): bei sprödem Material tritt ein Versagen durch Sprödbruch ein, wenn die maximale Normalspannung einen kritischen Wert erreicht:

{\sigma _V} = \frac{{{\sigma _{res}}}}{2}+\sqrt {{{\left( {\frac{{{\sigma _{res}}}}{2}} \right)}^2}+{{\left( {{\alpha _0} \cdot {\tau _{res}}} \right)}^2}}

  • Elastizität bis zum Bruch
  • spröde Werkstoffe (Grauguss)

Schubspannungshypothese (Tresca, Coulomb):

bei zähem Material erfolgt ein Versagen durch Fließbruch:
{\sigma _V} = \sqrt {\sigma _{res}^2+4 \cdot {{\left( {{\alpha _0} \cdot {\tau _{res}}} \right)}^2}}

  • setzt plastische Formänderung durch Schubspannung voraus
  • zähe Werkstoffe

Gestaltänderungsenergiehypothese (von Mises):

Entscheidend für Werkstoffbeanspruchung ist Gestaltänderungsenergie:

{\sigma _V} = \sqrt {\sigma _{res}^2+3 \cdot {{\left( {{\alpha _0} \cdot {\tau _{res}}} \right)}^2}}

  • größte elastische Beanspruchung eines Körperelements
  • diese elastische Beanspruchung ist gekennzeichnet durch gespeicherte Gestaltänderungsenergie

{\sigma _{res}} = {\sigma _{Zug}}+{\sigma _{Biegung}}

{\tau _{res}} = {\tau _{Torsion}}+{\tau _{Schub}}

{\alpha _0}: Anstrengungsverhältnis (s. Tabelle): Bei Nachrechnung jedoch korrigierten Wert ermitteln.

Frage 60

Zeichnen Sie das Verspannungs-Diagramm einer verschraubten Flanschverbindung.

Antwort 60

verspannung-diagramm-schraub-flansch-verbindung

Frage 61

Welche Arten von Lastverläufen gibt es?

Antwort 61

schwellend, ruhend, wechselnd, schwingend

Frage 62

Was versteht man unter Kleben?

Antwort 62

Das Verbinden zweier Teile mittels Oberflächenhaftung durch geeigneten Klebstoff.

Frage 63

Was versteht man unter Schweißen?

Antwort 63

Das Vereinigen von Werkstoffen unter Wärme und (oder) Druck.

Frage 64

Was versteht man unter Löten?

Antwort 64

Unter Löten versteht man das Vereinigen von metallischen Werkstoffen durch schmelzende Zusatzstoffe (Lote), deren Schmelzpunkt unter dem Schmelzpunkt der Grundwerkstoffe der zu verbindenden Teile liegt.

Frage 65

Nennen Sie Beispiele für gewünschte und ungewünschte Reibung

Antwort 65

gewünscht: Bremse, Straßenhaftung, Kupplung, Presssitz
ungewünscht: Luftwiderstand, Gelenke, Lager, Gewinde

Frage 66

Was wissen Sie über die Beanspruchung von Lötverbindungen?

Antwort 66

Lötnähte sind empfindlich gegen Zug und Biegung. Deshalb sollten Lötnähte möglichst nur auf Schub beansprucht werden.

Frage 67

Was wissen Sie über die Beanspruchung von Klebverbindungen?

Antwort 67

Klebeverbindungen sollten möglichst nur auf Schub beansprucht werden, damit Abschälen vermieden wird. Günstig ist die Verbindung mit Formschluss.

Frage 68

Was ist bei der Fließgrenze zu beachten?

Antwort 68

Die Funktionstüchtigkeit eines Materials bleibt nur bis zur Fließgrenze gewährleistet, dann geht sie verloren.

Frage 69

Wie werden Keile und Passfedern beansprucht?

Antwort 69

Auf Flankenpressung und Scherung

Frage 70

Nennen Sie Vor- und Nachteile der Schrägverzahnung gegenüber Geradverzahnung.

Antwort 70

Vorteile: ruhiger, geräuscharmer Lauf, höhere Drehzahlen, höhere Belastbarkeit, mehr Zähne im Eingriff
Nachteile: teuer, höhere Reibungsverluste, Axialkräfte, geringerer Wirkungsgrad, Rad- und Achsabstände werden größer

Frage 71

Wie lautet das Verzahnungsgesetz?

Antwort 71

Die Normale im Berührpunkt zweier Zahnflanken muss stets durch den Wälzpunkt gehen, damit gleichmäßiger Lauf möglich ist.

Frage 72

Wozu dienen Stifte? Welche Formen gibt es?

Antwort 72

Stifte dienen zum Verbinden, Befestigen, Mitnehmen, Halten, Zentrieren, Sichern, Verschließen usw. von Maschinenteilen.

Formen: Zylinderstifte, Kegelstifte, Kerbstifte, Spannstifte

Frage 73

Nennen Sie verschiedene formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen

Antwort 73

formschlussige-welle-nabe-verbindung

Frage 74

Beschreiben Sie das Funktionsprinzip von Radial-Gleitlagern

Antwort 74

Im Stillstand ruht der Zapfen exzentrisch auf der Lagerschale, so dass ein Keilspalt gebildet wird. Der Raum zwischen Lagerschale und Zapfen ist mit Schmieröl gefüllt, welches während des Betriebes ständig nachfließt. Beginnt sich der Zapfen zu drehen, so geht die Festkörperreibung in Mischreibung über. Die Zapfenfläche nimmt das in ihr haftende Öl mit und presst es in den Keilspalt. Dadurch steigt in diesem der Druck an, der den Zapfen einseitig verlagert. Mit steigender Drehzahl vergrößert sich der Druck, bis der Zapfen angehoben wird und auf dem gebildeten Schmierfilm schwimmt. Die Mischreibung geht in Flüssigkeitsreibung über.

Frage 75

Nennen Sie Vor- und Nachteile von Gleitlagern

Antwort 75

Vorteile: unempfindlich gegen Stöße, Dämpfung, geräuscharm, hohe Drehzahlen
Nachteile: teuer

Frage 76

Wie entsteht in Gleitlagern Abrieb?

Antwort 76

Abrieb entsteht, wenn die Drehbewegung des Zapfens unterbrochen wird. Dann wird der Schmierfilm unterbrochen und es kommt zu Trockenreibung.

Frage 77

Nennen Sie Vor- und Nachteile von Riemenantrieben im Vergleich zu Ketten- und Zahntrieben

Antwort 77

Vorteile:

  • Fast geräuschlos
  • Einfache Entkupplung
  • Einfache Änderung der Übersetzung
  • Vielseitig anwendbar
  • Billig, einfache Anordnung
  • Bessere Stoßaufnahme und Dämpfung

Nachteile:

  • Schlupf
  • Mit der Zeit zunehmende und bleibende Dehnung
  • Änderung der Reibungszahl durch Staub, Fett, Schmutz, etc.

Frage 78

Nach welchen Gesichtspunkten werden Gewinde unterschieden?

Antwort 78

Verwendungszweck, Drehsinn, Profil, Gängigkeit

Frage 79

Nennen Sie verschiedene Arten von Schrauben und Gewinden.

Antwort 79

Schrauben: Zylinderschraube, Sechskantschraube, Stiftschraube, Rändelschraube, Senkschraube

Gewinde: Flachgewinde, Trapezgewinde, Sägengewinde, Rundgewinde, Spitzgewinde

Frage 80

Was ist bei einer scharf abgesetzten Kante zu beachten und welche Abhilfe gibt es?

Antwort 80

Es tritt eine Kerbwirkung auf. Abhilfe durch Abrunden der Kanten oder Welle aus einem Durchmesser.

Frage 81

Nennen Sie Maßnahmen, die zur Vergrößerung des Bremsmomentes bei einer Bandbremse führen.

Antwort 81

  • Kraft vergrößern
  • Hebelarm vergrößern
  • Senkrechten Abstand vom Wellenmittelpunkt bis zum Lager verkleinern
  • Abstand vom Lager bis zur angreifenden Kraft verkleinern
  • Wellenradius, Reibungskoeffizient, Umschlingungswinkel vergrößern

Frage 82

Nennen Sie das Hook’sche Gesetz

Antwort 82

Spannung = Dehnung * Elastizitätsmodul

Frage 83

Wie werden Passungen festgelegt?

Antwort 83

Toleranzfelder: Buchstaben für Lagekennzeichnung (Welle klein, Bohrung groß)
Qualitätszahl: kleinere Zahl: bessere Qualität, höhere Herstellungskosten

Frage 84

Welche Schweißverfahren kennen Sie?

Antwort 84

  • Schmelzschweißen: elektrisch oder Gas
  • Pressschweißen

Frage 85

Nennen Sie Vor- und Nachteile des Lötens gegenüber dem Schweißen

Antwort 85

Vorteile:

  • Verschiedenartige Teile lassen sich verbinden
  • Durch niedrige Temperatur keine Werkstoffschädigung und keine Zerstörung von Schutzschichten
  • Lötstellen haben gute elektrische Leitfähigkeit

Nachteile:

  • Flussmittelreste führen zu chemischer Korrosion
  • Festigkeit ist geringer
  • Bei einigen Metallen besteht die Gefahr der elektrolytischen Zerstörung der Lötstelle

Frage 86

Vergleichen Sie Kraft-, Form- und Stoffschluss hinsichtlich der Leistungsübertragung, Zuverlässigkeit, Kosten und Lösbarkeit

Antwort 86

kraft-form-stoff-schluss-leistungsubertragung-zuverlassigkeit-kosten-losbarkeit

Frage 87

Erläutern Sie die Begriffe Form-, Kraft- und Stoffschluss.

Antwort 87

Formschluss:
Die geforderte Kraftübertragung und Bewegung wird allein durch die Geometrische Anordnung und Form der Bauteile erreicht. Beispiel: Stifte, Bolzen, Keile, Sicherungselemente

Kraftschluss:
Es sind zusätzlich äußere Kräfte, z.B. Reibungskräfte, erforderlich. Beispiele: Welle-Nabe-Verbindung, elastische Federn

Stoffschluss:
Die Bauteile sind stofflich fest miteinander verbunden. Beispiel: Schweiß-, Löt-, Klebverbindungen

Frage 88

Wozu kann eine Schraube verwendet werden?

Antwort 88

  • Belastungsschraube
  • Spannschraube zur Erzeugung von Vorspannungen
  • Verschlussschraube zum Verschluss von Löchern
  • Stellschraube zum Einstellen/Verstellen von Spiel
  • Messschraube
  • Bewegungsschraube

Frage 89

Welche Beanspruchung kennen Sie bei Schrauben?

Antwort 89

Zug, Schub, Flächenpressung, Abscheren

Frage 90

Was ist ein Blindniet?

Antwort 90

Blindniete gestatten Vernietungen von nur einseitig zugänglichen Bauteilen. Sie bestehen aus einem Niet und einem Dorn. Er wird beim Einschlagen auf der Gegenseite nicht festgehalten.

Frage 91

Stellen Sie Blindniet und Normalniet gegenüber.

Antwort 91

Blindniet: schlechte Kraftübertragung, teuer, nicht nachprüfbar
Normalniet: bessere Kraftübertragung, billig, nachprüfbar

Frage 92

Welche Zahnflankenformen kennen Sie?

Antwort 92

Geradverzahnung, Schrägverzahnung, Pfeilverzahnung

Frage 93

Welche Spannungen treten an Riementrieben auf?

Antwort 93

Fliehkraftspannung, Biegespannung, Zugspannung, Verspannung

Frage 94

Erläutern Sie die Begriffe Eingriffslinie, Eingriffsstrecke, Eingriffslänge.

Antwort 94

Linie: Verbindungslinie aller Berührpunkte
Strecke: Für den Eingriff der Zahnflanken ausgenutzter Teil der Eingriffslinie
Länge: von Beginn bis Ende des Eingriffs eines Zahnes durchlaufene Weg auf dem Teilkreis

Frage 95

Nennen Sie Vor- und Nachteile von Wälzlagern gegenüber Gleitlagern.

Antwort 95

Vorteile:

  • Geringe Arbeitsreibung
  • Geringe Betriebsreibung, Wärmeentwicklung
  • Keine Einlaufzeit
  • Genaue Normierung, hohe Qualität zu niedrigem Preis
  • Nahezu wartungsfreie Dauerschmierung bei geringen Schmierstoffmengen

Nachteile:

  • Empfindlichkeit gegenüber Erschütterungen und Stößen im Stillstand
  • Lebensdauer und Höhe der Drehzahlen sind begrenzt
  • Empfindlichkeit gegen Verschmierung, Dichtungen aufwändig

Frage 96

An welcher Stelle sollte bei Gleitlagern das Öl zur Kühlung und Reinigung zugeführt und entnommen werden?

Antwort 96

  • Das Öl wird über Bohrungen im Lagergehäuse in Schmiernute oder Taschen geleitet, so dass es sich über die ganze Lagerbreite verteilen kann.
  • An den Stirnseiten läuft es nach Erfüllung seiner Aufgabe wieder ab und zurück in den Sammelbehälter

Frage 97

Nennen Sie Verwendungsbeispiele für Zylinder-, Kegel- und Kerbstifte

Antwort 97

  • Zylinderstift: Passverbindungen und bewegliche Verbindungen im Werkzeugbau
  • Kegelstift: allgemeine Passverbindung und als Spannelement, für starke Erschütterungen
  • Kerbstift: billige, rasch herstellbare Verbindungen

Frage 98

Welche Arten von Kupplungen und Bremsen kennen Sie?

Antwort 98

Kupplungen:

  • Reibkupplung
  • Schaltkupplung
  • Richtungskupplung/Freilaufkupplung
  • Magnetkupplung
  • Fliehkraftkupplung

Bremsen:

  • Haltebremse
  • Stopp- und Regelbremse
  • Leistungsbremse
  • Zählbremse
  • Induktions-/Wirbelstrombremse
  • Lamellenbremse
  • Seilbremse, Bandbremse

Frage 99

Wie ist die Überlagerung einzelner Beanspruchungen möglich?

Antwort 99

Mit Hilfe von Vergleichsspannungshypothesen

Frage 100

Zeichnen Sie Schrägkugellagerpaare in O- und X-Anordnung.

Antwort 100

schragkugellagerpaar-anordnung-radial-axial-schwimmend

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11 Kommentare zu “Fragenkatalog Maschinenelemente zur Klausurvorbereitung”

Student
03. 03. 11 at 6:47 pm

Vermute Fehler in Frage 32:

Grübchenbindung –> Grübchenbildung

is aber wohl eher ein Tippfehler…

Ansonsten guter Katalog! ;)

admin
03. 03. 11 at 7:35 pm

Danke für den Hinweis, habs korrigiert :)

Student
10. 03. 11 at 10:19 pm

Bei Frage 40:
es müssten 10hoch6 Umdrehungen und nich 106 sein.

Bei Frage 49:
dort wurden in der Antwort Zähler und Nenner vertauscht.

Vielen Dank für die gute Arbeit

admin
10. 03. 11 at 11:46 pm

Stimmt, wurde korrigiert.

Student
13. 03. 11 at 3:41 pm

Frage 52:
die erste Antwort muss Nullverzahnung heißen
die letzte Antwort muss V-Null-Verzahnung heißen

admin
14. 03. 11 at 11:36 pm

Hast Recht, wurde geändert.

Student
11. 07. 12 at 9:17 pm

Eine Schraube “sieht” auch Torsion als Beanspruchung, oder?

The One
30. 05. 14 at 8:18 pm

Super Seite!
Danke dafür!!! :-)

Welle
07. 11. 15 at 11:08 pm

Wie bestimmt man die Länge einer Welle?
-Welche Punkte müssen hier beachtet werden, um die Länge der Welle zu bestimmen?

JK
04. 03. 16 at 10:35 am

@Student: Deine Frage bezieht sich vermutlich auf Nr. 89.
Beim Anziehen der Schraube ist diese tatsächlich auch einer Torsionsbelastung ausgesetzt.

JK
04. 03. 16 at 10:40 am

@Welle: Zu deiner Frage fehlt der Kontext bzw. die Rahmenbedingungen.
Zur Bemaßung siehe auch http://me-lrt.de/4-bemasung-tolerierung-welle

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