Konstruktionselemente der Feinmechanik (eBook)

Werner Krause (Autor)

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2018 | 4., aktualisierte Auflage
XX, 1028 Seiten
Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG
978-3-446-44992-3 (ISBN)

Infos

Klassiker reloaded
Dieses tausendfach bewährte Grundlagenwerk behandelt das gesamte Spektrum der Feinmechanik von der Miniaturmechanik bis zu den Elementen der Präzisions-Großmechanik. Es präsentiert auch neuartige Konstruktionselemente und innovative Fertigungsverfahren, die durch Anwendung von Technologien der Mikroelektronik in der Feinmechanik entstanden sind.
In der 4., vollständig überarbeiteten und erweiterten Auflage wurde wegen der rasanten Entwicklung das Gebiet des Rechnereinsatzes auf den neuesten Stand gebracht. Es wurden außerdem alle Kapitel unter Beachtung der europäischen EN-Normen überarbeitet. Sämtliche Tabellen mit den zugehörigen Normen und Richtlinien wurden ebenso wie die Literaturverzeichnisse aktualisiert. Dies führte unter anderem bei den Werkstoffangaben und -bezeichnungen, bei Löt- und Klebverbindungen sowie bei Federn, Gleitlagern und Zahnrädern zu wesentlichen inhaltlichen Veränderungen. Aber auch die Ausführungen zu einer ganzen Reihe von Verbindungselementen und zu Riemen- und Zahnriemengetrieben waren an diese Normen anzupassen.
Darüber hinaus gelang es, Dank vielfältiger Erfahrungen beim Einsatz des Buches in Lehre und Praxis sowie unter Beachtung neuer VDI/VDE-Richtlinien inhaltliche Ergänzungen zur Berechnung und Gestaltung von Konstruktionselementen einzuarbeiten.
Das ursprünglich im Lichtsatz hergestellte Buch wurde digitalisiert und in einem neuen größeren Format gesetzt. Dadurch ist es gelungen, den sehr umfangreichen und komplexen Inhalt übersichtlicher zu gestalten. Außerdem kann sich der Leser jetzt zusätzlich zur Printausgabe das E-Book des Werkes herunterladen, womit das bequeme Lesen und Recherchieren am PC und auf mobilen Endgeräten möglich ist.

Inhalt

Inhaltsverzeichnis 10
Vorwort 6
1 Charakterisierung und Systematik der Konstruktionselemente 22
Literatur zum Abschnitt 1 und Grundlagenliteratur zu den Abschnitten 2 bis 14 27
2 Entwerfen und Gestalten von Konstruktionselementen 30
2.1 Arbeitsschritte und Methoden 33
2.1.1 Ermitteln und Präzisieren von Konstruktionsaufgaben 33
2.1.2 Prinzipbestimmung für Konstruktionselemente 34
2.1.3 Gestalten von Konstruktionselementen 39
2.1.3.1 Grundsätze 40
2.1.3.2 Auswahl der Form 41
2.1.3.3 Auswahl der Werkstoffe 42
2.1.3.4 Festlegen der Zustandseigenschaften 43
2.1.3.5 Einflussfaktoren auf die Gestalt 43
2.1.3.6 Vorgehensweise beim Gestalten 49
2.1.4 Bewerten und Auswählen von Konstruktionselementen 51
2.2 Rechnerunterstütztes Konstruieren 54
2.2.1 Rechnereinsatz in der Produktentwicklung 54
2.2.2 Rechnerunterstützter Entwurf 59
2.2.3 Rechnerunterstützte Dimensionierung 65
Literatur zum Abschnitt 2 70
3 Grundlagen zur Dimensionierung von Konstruktionselementen 74
3.1 Normzahlen und Normmaße 75
3.1.1 Normzahlen 75
3.1.2 Normmaße 78
3.1.3 Berechnungsbeispiele 79
Literatur zum Abschnitt 3.1 81
3.2 Toleranzen und Passungen 81
3.2.1 Toleranzen 81
3.2.1.1 Grundbegriffe 82
3.2.1.2 ISO-Toleranzen 84
3.2.1.3 Maße ohne Toleranzangabe, frei tolerierte Maße 89
3.2.1.4 Form- und Lagetoleranzen 92
3.2.1.5 Oberflächenrauheit und deren Kennzeichnung 95
3.2.2 Passungen 100
3.2.2.1 Grundbegriffe 102
3.2.2.2 Passungsauswahl 111
3.2.3 Einfluss der Temperatur auf Toleranz und Passung 112
3.2.4 Maß- und Toleranzketten 114
3.2.5 Toleranz- und passungsgerechtes Gestalten 116
3.2.6 Berechnungsbeispiele 119
Literatur zum Abschnitt 3.2 121
3.3 Statik 122
3.3.1 Kräfte an starren Körpern 123
3.3.2 Reibung 129
3.3.2.1 Ruhereibung (Haftreibung) 129
3.3.2.2 Reibungszustände 130
3.3.2.3 Gleitreibung 132
3.3.2.4 Rollreibung 137
3.3.2.5 Bohrreibung 138
3.3.2.6 Umschlingungsreibung (Seilreibung) 139
3.3.3 Berechnungsbeispiele 140
3.4 Dynamik 143
3.4.1 Kinematik 144
3.4.2 Kinetik 144
3.4.3 Mechanische Schwingungen 145
3.4.3.1 Torsionsschwingungen 146
3.4.3.2 Biegeschwingungen 147
3.4.3.3 Gedämpfte und getilgte Schwingungen 150
3.4.3.4 Erzwungene Schwingungen 150
3.5 Festigkeitslehre 150
3.5.1 Grundbegriffe 153
3.5.2 Ermittlung der Nennspannungen 155
3.5.2.1 Beanspruchung durch Kräfte 156
3.5.2.2 Beanspruchung durch Momente 163
3.5.2.3 Zusammengesetzte Beanspruchung 172
3.5.3 Ermittlung der zulässigen Spannungen 175
3.5.3.1 Werkstoffkenngrößen 175
3.5.3.2 Einflussfaktoren auf die Werkstofffestigkeit 178
3.5.3.3 Festigkeitsnachweis 181
3.5.4 Berechnungsbeispiele 184
Literatur zu den Abschnitten 3.3 bis 3.5 188
3.6 Konstruktionswerkstoffe 189
3.6.1 Kriterien für die Werkstoffauswahl 190
3.6.2 Metallische Werkstoffe 191
3.6.2.1 Eisenwerkstoffe 192
3.6.2.2 Nichteisenmetall-Werkstoffe 194
3.6.2.3 Metallische Sinterwerkstoffe 203
3.6.3 Nichtmetallische Werkstoffe 203
3.6.3.1 Kunststoffe 203
3.6.3.2 Silicatische Werkstoffe 208
3.6.3.3 Naturstoffe 208
3.6.4 Halbzeuge und Normteile, technologische Innovationen 209
Literatur zum Abschnitt 3.6 215
4 Mechanische Verbindungen 220
4.1 Eigenschaften, Einteilung und Auswahl 220
Literatur zu den Abschnitten 4.1 und 4.5 225
4.2 Stoffschlüssige Verbindungen 226
4.2.1 Schweißverbindungen 227
4.2.1.1 Schweißverfahren, Eigenschaften und Anwendung 228
4.2.1.2 Werkstoffe 236
4.2.1.3 Berechnung 240
4.2.1.4 Konstruktive Gestaltung 242
4.2.1.5 Berechnungsbeispiele 252
Literatur zum Abschnitt 4.2.1 255
4.2.2 Lötverbindungen 258
4.2.2.1 Lötverfahren, Eigenschaften und Anwendung 258
4.2.2.2 Werkstoffe 260
4.2.2.3 Berechnung 264
4.2.2.4 Konstruktive Gestaltung 266
4.2.2.5 Berechnungsbeispiele 271
Literatur zum Abschnitt 4.2.2 272
4.2.3 Einschmelzverbindungen 273
4.2.3.1 Verfahren, Eigenschaften und Anwendung 273
4.2.3.2 Werkstoffe 274
4.2.3.3 Berechnung 275
4.2.3.4 Konstruktive Gestaltung 276
Literatur zum Abschnitt 4.2.3 277
4.2.4 Klebverbindungen 277
4.2.4.1 Klebverfahren, Eigenschaften und Anwendung 277
4.2.4.2 Werkstoffe 278
4.2.4.3 Berechnung 280
4.2.4.4 Konstruktive Gestaltung 281
4.2.4.5 Berechnungsbeispiel 284
Literatur zum Abschnitt 4.2.4. 286
4.2.5 Kittverbindungen 287
4.2.5.1 Verfahren, Eigenschaften und Anwendung 287
4.2.5.2 Werkstoffe 287
4.2.5.3 Berechnung 288
4.2.5.4 Konstruktive Gestaltung 288
Literatur zum Abschnitt 4.2.5 290
4.3 Formschlüssige Verbindungen 290
4.3.1 Nietverbindungen 292
4.3.1.1 Verfahren, Eigenschaften und Anwendung 292
4.3.1.2 Nietformen 294
4.3.1.3 Berechnung 296
4.3.1.4 Konstruktive Gestaltung 298
4.3.1.5 Berechnungsbeispiel 303
4.3.2 Stift- und Bolzenverbindungen 304
4.3.2.1 Eigenschaften und Anwendung 304
4.3.2.2 Stiftformen 305
4.3.2.3 Berechnung 308
4.3.2.4 Konstruktive Gestaltung 309
4.3.2.5 Berechnungsbeispiel 311
4.3.3 Feder- und Profilwellenverbindungen 312
4.3.3.1 Einteilung, Eigenschaften und Anwendung 313
4.3.3.2 Berechnung 315
4.3.3.3 Konstruktive Gestaltung 316
4.3.3.4 Berechnungsbeispiel 317
4.3.4 Bördelverbindungen 318
4.3.5 Sickenverbindungen 320
4.3.6 Lapp- und Schränkverbindungen 322
4.3.7 Falz- und Einrollverbindungen 325
4.3.8 Blechsteppverbindungen 327
4.3.9 Einspreizverbindungen 328
4.3.10 Einbettverbindungen 332
Literatur zum Abschnitt 4.3 335
4.4 Kraftschlüssige Verbindungen 337
4.4.1 Einpressverbindungen 340
4.4.1.1 Einteilung, Eigenschaften und Anwendung 340
4.4.1.2 Berechnung 342
4.4.1.3 Konstruktive Gestaltung 345
4.4.1.4 Berechnungsbeispiel 348
4.4.2 Verpress- und Quetschverbindungen 349
4.4.3 Keilverbindungen 351
4.4.3.1 Einteilung, Eigenschaften und Anwendung 351
4.4.3.2 Berechnung 352
4.4.3.3 Konstruktive Gestaltung 353
4.4.3.4 Berechnungsbeispiel 354
4.4.4 Schraubenverbindungen 355
4.4.4.1 Gewindearten 356
4.4.4.2 Berechnung 358
4.4.4.3 Schrauben, Muttern, Zubehör 363
4.4.4.4 Konstruktive Gestaltung, Schraubensicherungen 367
4.4.4.5 Berechnungsbeispiele 377
4.4.5 Klemmverbindungen 379
4.4.6 Renkverbindungen 382
Literatur zum Abschnitt 4.4 384
4.5 Schachtelverbindungen 387
5 Elektrische Leitungsverbindungen 392
5.1 Funktion und Aufbau 392
5.2 Stoffschlüssige Verbindungen 393
5.3 Kraftschlüssige Verbindungen 396
5.3.1 Quetsch- oder Crimp-Verbindungen 396
5.3.2 Klemmverbindungen 397
5.3.2.1 Schraubenklemmverbindungen 397
5.3.2.2 Federklemmverbindungen 398
5.3.3 Wickelverbindungen 402
Literatur zum Abschnitt 5 404
6 Federn 406
6.1 Grundlagen des Federentwurfs 409
6.1.1 Vorgehen beim Entwurf 409
6.1.2 Federkennlinie, Federarbeit 410
6.1.3 Berechnungshilfen und Optimierung 412
6.2 Berechnung 413
6.2.1 Biegefedern 413
6.2.2 Torsionsfedern 420
6.2.3 Bimetallfedern (Thermobimetalle) 422
6.2.4 Nichtmetallische Federn 423
6.2.4.1 Gummifedern 423
6.2.4.2 Kunststoff-, Glas-, Gas- und Flüssigkeitsfedern 425
6.2.5 Federsysteme 425
6.3 Werkstoffe 426
6.3.1 Anforderungen 426
6.3.2 Beanspruchungsgrenzen 428
6.3.3 Verarbeitung 428
6.4 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 429
6.4.1 Gestaltungsgrundsätze 429
6.4.2 Ausführungsformen 429
6.5 Betriebsverhalten von Feder-Masse-Systemen 436
6.5.1 Belastungs-Zeit-Verhalten 436
6.5.2 Schwingend belastete Feder, Eigenkreisfrequenz 436
6.5.3 Feder unter Stoßbelastung 436
6.5.4 Einflussgrößen 437
6.5.5 Federantriebe 437
6.6 Berechnungsbeispiele 439
Literatur zum Abschnitt 6 442
7 Achsen und Wellen, Wellendichtungen 446
7.1 Beanspruchungen 447
7.2 Entwurfsberechnung 448
7.2.1 Überschlägliche Bestimmung des Achsendurchmessers 448
7.2.2 Überschlägliche Bestimmung des Wellendurchmessers 449
7.3 Nachrechnung 450
7.3.1 Nachrechnung der vorhandenen Spannungen 450
7.3.2 Nachrechnung der Verformung 452
7.3.3 Schwingungsberechnung 454
7.4 Konstruktive Gestaltung, Werkstoffe 455
7.4.1 Konstruktive Gestaltung 455
7.4.1.1 Grundform von Achsen und Wellen 455
7.4.1.2 Sonderformen 456
7.4.2 Werkstoffe 457
7.5 Welle-Nabe-Verbindungen 458
7.5.1 Formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen 458
7.5.2 Kraftschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen 459
7.6 Wellendichtungen 459
7.6.1 Dichtungen für Drehbewegungen 460
7.6.2 Dichtungen für Längsbewegungen 462
7.6.3 Dichtungen für Dreh- und Längsbewegungen bei unterschiedlichen Drücken (Vakuumdichtungen) 463
7.6.4 Dichtungen für Längs-, Winkel- und Drehbewegungen ohne Stopfbuchse (für Vakuum) 464
Literatur zum Abschnitt 7 465
8 Lager und Führungen 468
8.1 Grundlagen zu Reibung und Verschleiß 468
8.2 Lager 472
8.2.1 Hydrodynamische Gleitlager 474
8.2.1.1 Berechnung 476
8.2.1.2 Konstruktive Gestaltung 479
8.2.1.3 Werkstoffe 480
8.2.2 Sintermetall-Lager 481
8.2.3 Verschleißlager mit zylindrischen Zapfen 483
8.2.3.1 Berechnung 484
8.2.3.2 Konstruktive Gestaltung 486
8.2.3.3 Werkstoffe 489
8.2.3.4 Kunststoffgleitlager 491
8.2.3.5 Kunstkohlegleitlager 493
8.2.4 Lager mit kegelförmigen Zapfen 494
8.2.4.1 Berechnung 495
8.2.4.2 Konstruktive Gestaltung 495
8.2.5 Axialgleitlager 497
8.2.5.1 Planspurlager (Ringspurlager) 497
8.2.5.2 Kugelspurlager 498
8.2.6 Spitzenlager 499
8.2.6.1 Berechnung 499
8.2.6.2 Konstruktive Gestaltung 503
8.2.6.3 Werkstoffe 505
8.2.7 Stoßsicherungen 505
8.2.8 Wälzlager 507
8.2.8.1 Aufbau und Eigenschaften 507
8.2.8.2 Ausführungsformen, Anwendung 507
8.2.8.3 Berechnung 513
8.2.8.4 Einbaurichtlinien 517
8.2.9 Schneidenlager 520
8.2.9.1 Berechnung 521
8.2.9.2 Konstruktive Gestaltung 522
8.2.9.3 Werkstoffe 524
8.2.10 Federlager 524
8.2.10.1 Biegefedergelenke 524
8.2.10.2 Torsionsfedergelenke 526
8.2.11 Strömungslager (Luftlager) 528
8.2.11.1 Berechnung 531
8.2.11.2 Konstruktive Gestaltung 534
8.2.11.3 Werkstoffe 535
8.2.12 Magnetlager 535
8.2.12.1 Wirkprinzip 535
8.2.12.2 Luftspaltlager 535
8.2.12.3 Magnetisch entlastete Lager 538
8.2.12.4 Magnetflüssigkeitslager 539
8.2.13 Berechnungsbeispiele 541
Literatur zu den Abschnitten 8.1 und 8.2 543
8.3 Führungen 545
8.3.1 Bauarten, Eigenschaften, Konstruktionsgrundsätze 546
8.3.2 Gleitführungen 549
8.3.2.1 Verkanten von Führungen 549
8.3.2.2 Zwangfreie Führungen 551
8.3.2.3 Bauarten von Gleitführungen 553
8.3.3 Wälzführungen 556
8.3.3.1 Grundlagen 556
8.3.3.2 Bauarten von Wälzführungen 557
8.3.4 Federführungen 561
8.3.4.1 Bauarten und Eigenschaften 562
8.3.4.2 Bewegungsverhalten 563
8.3.4.3 Konstruktive Gestaltung 566
8.3.5 Strömungsführungen (Luftführungen) 569
8.3.5.1 Bauarten von Luftführungen 569
8.3.5.2 Auslegung und Eigenschaften von Luftführungen 571
8.3.5.3 Konstruktionshinweise 572
8.3.6 Entlastete Führungen 573
8.3.7 Geradführungen mit Hilfe von Getrieben 575
8.3.8 Berechnung und Werkstoffwahl 577
Literatur zum Abschnitt 8.3 580
8.4 Schmierung 581
8.4.1 Schmierstoffe 582
8.4.1.1 Schmieröle 582
8.4.1.2 Schmierfette 585
8.4.1.3 Festkörperschmierstoffe 586
8.4.2 Reibungs- und verschleißmindernde Schichten 586
8.4.3 Schmierverfahren 589
Literatur zum Abschnitt 8.4 593
9 Gehemme und Gesperre 596
9.1 Gehemme 598
9.1.1 Formgehemme (Rastungen) 598
9.1.1.1 Berechnung 598
9.1.1.2 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 602
9.1.2 Reibgehemme (Klemmungen) 604
9.1.2.1 Berechnung 605
9.1.2.2 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 606
9.2 Gesperre 610
9.2.1 Formgesperre 610
9.2.1.1 Berechnung 610
9.2.1.2 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 611
9.2.2 Reibgesperre 615
9.2.2.1 Berechnung 615
9.2.2.2 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 616
Literatur zum Abschnitt 9 618
10 Anschläge, Bremsen und Dämpfer 620
10.1 Anschläge 621
10.1.1 Bauarten und Eigenschaften 622
10.1.2 Berechnung 623
10.1.3 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 624
10.1.4 Betriebsverhalten 629
10.1.5 Berechnungsbeispiele 630
10.2 Bremsen 631
10.2.1 Bauarten und Eigenschaften 631
10.2.2 Berechnung 632
10.2.3 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 634
10.2.4 Betriebsverhalten 639
10.2.5 Berechnungsbeispiele 640
10.3 Dämpfer 642
10.3.1 Bauarten und Eigenschaften 642
10.3.2 Berechnung 644
10.3.3 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 646
10.3.4 Betriebsverhalten spezieller Dämpfer, Berechnungsbeispiel 651
Literatur zum Abschnitt 10 652
11 Kupplungen 654
11.1 Bauarten, Eigenschaften und Anwendung 656
11.2 Feste Kupplungen 657
11.2.1 Berechnung 657
11.2.2 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 658
11.2.3 Betriebsverhalten 661
11.3 Ausgleichskupplungen 661
11.3.1 Berechnung 661
11.3.2 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 662
11.3.3 Betriebsverhalten 670
11.4 Schaltbare Kupplungen 673
11.4.1 Berechnung 673
11.4.2 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 675
11.4.3 Betriebsverhalten 681
11.5 Selbstschaltende Kupplungen 684
11.5.1 Berechnung 684
11.5.2 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 685
11.5.3 Betriebsverhalten 689
11.6 Werkstoffe 690
11.7 Berechnungsbeispiele 692
Literatur zum Abschnitt 11 696
12 Spann-, Schritt- und Sprungwerke 700
12.1 Spannwerke 700
12.1.1 Sperrspannwerke 700
12.1.2 Kippspannwerke 702
12.2 Schrittwerke 704
12.3 Sprungwerke 707
12.3.1 Sperrsprungwerke 707
12.3.2 Kippsprungwerke 711
12.4 Hinweise zur Dimensionierung, Beispiele 714
Literatur zum Abschnitt 12 715
13 Getriebe 716
13.1 Einteilung der Getriebe 716
Literatur zum Abschnitt 13.1 721
13.2 Zahnradgetriebe-Übersicht 722
13.2.1 Übersetzung, Zähnezahlverhältnis, Momentenverhältnis 723
13.2.2 Allgemeine Verzahnungsgeometrie 725
13.2.2.1 Grundgesetze der Verzahnung 725
13.2.2.2 Konstruktion von Gegenprofil und Eingriffslinie 727
13.2.2.3 Zahnfußflanke, relative Kopfbahn und unbrauchbare Flankenabschnitte 728
13.2.2.4 Bezeichnungen und Bestimmungsgrößen an Zahnrädern 729
13.2.3 Bauformen von Zahnradgetrieben 730
13.3 Stirnradgetriebe mit nichtevolventischer Verzahnung 734
13.3.1 Zykloidenverzahnung 735
13.3.1.1 Zahnform 735
13.3.1.2 Eingriffsverhältnisse und Überdeckung 737
13.3.1.3 Tragfähigkeit, Eigenschaften und Anwendung 737
13.3.2 Triebstockverzahnung 738
13.3.2.1 Zahnform 738
13.3.2.2 Eingriffsverhältnisse und Überdeckung 739
13.3.2.3 Tragfähigkeit, Eigenschaften und Anwendung 739
13.3.3 Kreisbogenverzahnung (Pseudozykloidenverzahnung, Uhrwerkverzahnung) 740
13.3.3.1 Zahnformen 740
13.3.3.2 Eingriffsverhältnisse und Überdeckung 742
13.3.3.3 Tragfähigkeit, Eigenschaften und Anwendung 744
Literatur zum Abschnitt 13.3 745
13.4 Stirnradgetriebe mit Evolventenverzahnung 746
13.4.1 Zahnform 751
13.4.2 Bezugsprofil und Verzahnungsgrößen 754
13.4.3 Eingriffsverhältnisse und Überdeckung 756
13.4.4 Unterschnitt und Grenzzähnezahl 759
13.4.5 Profilverschobene Verzahnung 761
13.4.6 Schrägverzahnung 766
13.4.7 Innenverzahnung 771
13.4.8 Grenzen der Verzahnungsgeometrie, extrem kleine Zähnezahlen 772
13.4.9 Hochübersetzende Stirnradgetriebe, Umlaufrädergetriebe 774
13.4.9.1 Stirnradstandgetriebe 775
13.4.9.2 Umlaufrädergetriebe 777
13.4.10 Verzahnungstoleranzen und Getriebepassungen, Zeichnungsangaben 783
13.4.10.1 Verzahnungstoleranzen 784
13.4.10.2 Getriebepassungen 786
13.4.10.3 Zeichnungsangaben 789
13.4.11 Tragfähigkeitsberechnung 790
13.4.11.1 Begriffe der Tragfähigkeit 791
13.4.11.2 Zahnkräfte 792
13.4.11.3 Entwurfsberechnung 794
13.4.11.4 Nachrechnung der Zahnfußtragfähigkeit 795
13.4.11.5 Nachrechnung der Zahnflankentragfähigkeit 799
13.4.11.6 Berechnung von Kunststoffzahnrädern (nach VDI-Richtlinie 2736, Bl. 2) 800
13.4.12 Zahnradwerkstoffe, Schmierung 805
13.4.13 Konstruktive Gestaltung, spielfreie Verzahnung 807
13.4.14 Betriebsverhalten 816
13.4.14.1 Drehwinkelübertragungsabweichung 816
13.4.14.2 Verlustleistung und Wirkungsgrad 820
13.4.14.3 Geräuschverhalten 824
13.4.15 Herstellung der Zahnräder 826
13.4.16 Berechnungsbeispiele 831
Literatur zu den Abschnitten 13.2 und 13.4 839
13.5 Schraubenstirnradgetriebe 842
13.5.1 Geometrische Beziehungen 844
13.5.2 Eingriffsverhältnisse und Überdeckung 847
13.5.3 Profilverschiebung 848
13.5.4 Tragfähigkeitsberechnung 849
13.5.5 Werkstoffe, Schmierung, Gestaltung, Toleranzen 851
13.5.6 Verlustleistung und Wirkungsgrad 851
13.5.7 Berechnungsbeispiel 852
Literatur zum Abschnitt 13.5 855
13.6 Schneckengetriebe 856
13.6.1 Paarungsarten und Flankenformen 857
13.6.2 Geometrische Beziehungen 862
13.6.3 Eingriffsverhältnisse und Überdeckung 865
13.6.4 Tragfähigkeitsberechnung 866
13.6.5 Werkstoffe, Schmierung, Gestaltung, Toleranzen 867
13.6.6 Verlustleistung und Wirkungsgrad 869
13.6.7 Berechnungsbeispiel 871
Literatur zum Abschnitt 13.6 873
13.7 Kegelrad- und Kronenradgetriebe 874
13.7.1 Kegelradgetriebe mit Geradverzahnung 877
13.7.1.1 Geometrische Beziehungen 878
13.7.1.2 Profilverschiebung 880
13.7.1.3 Eingriffsverhältnisse und Überdeckung 881
13.7.1.4 Tragfähigkeitsberechnung 882
13.7.1.5 Werkstoffe, Schmierung, Gestaltung, Toleranzen 882
13.7.1.6 Verlustleistung und Wirkungsgrad 883
13.7.2 Kronenradgetriebe 883
Literatur zum Abschnitt 13.7 884
13.8 Reibkörpergetriebe 885
13.8.1 Bauarten, Eigenschaften und Anwendung 887
13.8.2 Berechnung 888
13.8.2.1 Geometrische Beziehungen und Geschwindigkeiten 888
13.8.2.2 Kräfte und Tragfähigkeit 891
13.8.3 Werkstoffe, Schmierung 893
13.8.4 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 895
13.8.5 Betriebsverhalten 902
13.8.6 Berechnungsbeispiel 903
Literatur zum Abschnitt 13.8 904
13.9 Zugmittelgetriebe 905
13.9.1 Bauarten 908
13.9.2 Seil-, Band- und Flachriemengetriebe 909
13.9.2.1 Eigenschaften und Anwendung 910
13.9.2.2 Berechnung 910
13.9.2.3 Zugmittelarten, Werkstoffe 917
13.9.2.4 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 919
13.9.2.5 Verlustleistung und Wirkungsgrad 924
13.9.3 Keilriemen- und Rundriemengetriebe 925
13.9.3.1 Eigenschaften und Anwendung 925
13.9.3.2 Berechnung 926
13.9.3.3 Zugmittelarten, Werkstoffe 929
13.9.3.4 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 930
13.9.3.5 Verlustleistung und Wirkungsgrad 932
13.9.4 Zahnriemengetriebe 932
13.9.4.1 Eigenschaften und Anwendung 932
13.9.4.2 Werkstoffe, Geometrie und Aufbau 935
13.9.4.3 Profilgeometrien 940
13.9.4.4 Allgemeingültige Hinweise zur Dimensionierung 942
13.9.4.5 Dimensionierung entsprechend der Belastung 944
13.9.4.6 Vorspannung 949
13.9.4.7 Betriebsverhalten 951
13.9.5 Kettengetriebe 959
13.9.5.1 Eigenschaften und Anwendung 959
13.9.5.2 Berechnung 960
13.9.5.3 Kettenarten, Werkstoffe, Schmierung 963
13.9.5.4 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 965
13.9.5.5 Verlustleistung und Wirkungsgrad 968
13.9.6 Berechnungsbeispiel 969
Literatur zum Abschnitt 13.9 970
13.10 Schraubengetriebe 973
13.10.1 Bauarten, Eigenschaften und Anwendung 974
13.10.2 Berechnung 974
13.10.2.1 Kinematik und geometrische Beziehungen 974
13.10.2.2 Kräfte und Tragfähigkeit 977
13.10.3 Werkstoffe, Schmierung 978
13.10.4 Konstruktive Gestaltung, Ausführungsformen 978
13.10.4.1 Gleitschraubengetriebe 978
13.10.4.2 Wälzschraubengetriebe 987
13.10.4.3 Wälzmutter 989
13.10.5 Wirkungsgrad 989
13.10.6 Berechnungsbeispiel 990
Literatur zum Abschnitt 13.10 991
13.11 Koppelgetriebe 993
13.11.1 Bauarten, Eigenschaften und Anwendung 993
13.11.1.1 Koppelgetriebe mit vier Gliedern 993
13.11.1.2 Mehrgliedrige Koppelgetriebe 995
13.11.2 Berechnung 996
13.11.3 Konstruktive Gestaltung, Werkstoffe 997
13.11.4 Betriebsverhalten 997
13.11.5 Berechnungsbeispiele 998
13.12 Kurvengetriebe 1001
13.12.1 Bauarten, Eigenschaften und Anwendung 1001
13.12.2 Berechnung, konstruktive Gestaltung, Betriebsverhalten 1003
Literatur zu den Abschnitten 13.11 und 13.12 1008
14 Mikromechanik 1010
14.1 Charakteristik der Mikromechanik 1012
14.2 Werkstoffe der Mikromechanik 1015
14.3 Mikromechanische Fertigungsverfahren 1016
14.3.1 Spezielle Verfahrensschritte und Standardtechnologien 1017
14.3.1.1 Zweiseitenzuordnung 1018
14.3.1.2 Tiefenätzverfahren 1019
14.3.1.3 Herstellung isolierender Schichten 1024
14.3.1.4 Verbindungsverfahren (Wafer-Bonden) 1026
14.3.2 Mikromechanische Formgebungsverfahren 1028
14.3.2.1 Ätzverfahren (Volumenmikromechanik) 1028
14.3.2.2 Oberflächenmikromechanik (Surface Micromachining, Opferschichtverfahren) 1029
14.3.2.3 Oberflächennahe Volumenmikromechanik 1030
14.3.2.4 LIGA-Verfahren 1030
14.3.2.5 Mikromechanische Grundformen 1031
14.4 Entwicklung mikromechanischer Funktionsgruppen 1032
14.5 Mikromechanische Konstruktionselemente 1033
Literatur zum Abschnitt 14 1035
Sachwörterverzeichnis 1040

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 10.9.2018
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Technik ► Maschinenbau
• Schlagworte: Feinmechanik • Gerätetechnik • Konstruktion • Konstruktionselemente
• ISBN-10: 3-446-44992-2 / 3446449922
• ISBN-13: 978-3-446-44992-3 / 9783446449923