Festigkeitslehre

Das Lern- und Übungsprojekt »Spannvorrichtung« wird in diesem Beitrag mit Aufgaben zur Technischen Mathematik vertieft. Hier finden Sie Lösungsvorschläge. Themen: Kolbenkraft, Drehmoment, Öldruck, Wirkungsgrad, Flächenpressung, Abscherfestigkeit, Ölgeschwindigkeit.

Das Lern- und Übungsprojekt »Spannvorrichtung« wird in diesem Beitrag mit Aufgaben zur Technischen Mathematik vertieft.

Kräfte und Drehmomente, die auf Maschinenteile wirken, beanspruchen diese auf unterschiedliche Weise. Die Bauteile müssen so dimensioniert sein, dass sie der Beanspruchung standhalten. Im ersten Teil stellen wir Überlegungen zur ersten Phase einer Bauteilkonstruktion vor.

Wichtige Maschinenelemente wie Zahnräder, Riemenscheiben und Kupplungen müssen Drehmomente übertragen. Dafür benötigt man auf der Antriebsseite Wellenformen oder Bauteile, die dies ermöglichen: Zahnprofile, Passfedern, Keile.

Schrauben und Muttern werden Festigkeitsklassen zugeteilt. Diese werden bei Schrauben mit zwei Zahlsymbolen angegeben. Der Beitrag befasst sich allgemein mit der Schraubenfestigkeit.

Die wichtigsten lösbaren Verbindungen im Maschinenbau sind Schraubverbindungen. Der Beitrag befasst sich mit Grundlagen der Schraubtechnik.

Bei einer Beanspruchung auf Abscherung entstehen in einer Querschnittsfläche Spannungen, die parallel zur angreifenden Kraft liegen.

Mit Hilfe der Werkstoffprüfung ermittelt man wichtige Werkstoffkennwerte wie die Streckgrenze, die Bruchdehnung oder die Härte. Ein Schlüsselversuch ist dabei der Zugversuch. Mit Rechenaufgaben.

»Wie kommt es, dass ein Spitzer Hunderte und Aberhunderte von Holzstiften spitzen kann, mein Nassrasierer aber nach einer Woche stumpf ist?« fragt ein Blogger. Der tec.LEHRERFREUND versucht, eine Antwort darauf zu geben.

Welche Maximalspannungen treten bei auf Biegung beanspruchten Rohren und Rechteckquerschnitten auf? Beispielrechnungen.

Werden Bauteile auf Biegung beansprucht, dann entstehen im gebogenen Querschnitt Zug- und Druckspannungen. Bei der Berechnung der maximalen Biegespannung ist das »Widerstandsmoment« wichtig. Was versteht man darunter?

Der Wagenheber ist für eine Hublast bis 2 Tonnen ausgelegt. In den Aufgaben gehen wir davon aus, dass diese Höchstlast mittig auf dem Sattel sitzt. Themen: Kräfte, Drehmomente, Flüssigkeitsdruck und Festigkeitsberechnung.

Bei aufeinander ruhenden oder gleitenden Flächen darf die auf einen Quadratzentimeter wirkende Belastung einen bestimmten, vom Material abhängigen Wert nicht überschreiten.

Möchte man von einem Bauteil aus Stahl wissen, wie hoch es auf Zug belastet werden darf, dann muss man wenigstens zwei Informationen besitzen. Sie ergeben sich aus dem genormten Zugversuch.