Achsen, Wellen und Zapfen: Lösungen: Unterschied zwischen den Versionen
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'''Frage:''' Für den auf volle 5 mm gerundeten Achsdurchmesser d<sub>1</sub> ist die erforderliche Sicherheit gegen Fließen S<sub>F</sub> nachzuweisen. <br /> | '''Frage:''' Für den auf volle 5 mm gerundeten Achsdurchmesser d<sub>1</sub> ist die erforderliche Sicherheit gegen Fließen S<sub>F</sub> nachzuweisen. <br /> | ||
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<br />'''Gegeben:''' d<sub>1</sub> = 15 mm | <br />'''Gegeben:''' d<sub>1</sub> = 15 mm | ||
<br />'''Gesucht''': S<sub>F</sub> = ? | <br />'''Gesucht''': S<sub>F</sub> = ? | ||
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<br />Die Sicherheit S<sub>F</sub>=3,73 ist ausreichend groß bemessen.<br /> | <br />Die Sicherheit S<sub>F</sub>=3,73 ist ausreichend groß bemessen.<br /> | ||
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Version vom 11. Oktober 2008, 16:07 Uhr
Inhaltsverzeichnis
Frage 1
Achsen übertragen kein Drehmoment.
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Frage 2
Die vorhandenen Lager möglichst dicht an Scheiben und Räder setzen, um die Durchbiegung klein zu halten.
Bei hohen Drehzahlen die Wellen und Achsen sorgfältig auswuchten, um die Fliehkräfte klein zu halten.
Bauteile, die sich auf den Wellen und Achsen befinden (wie z.B. Scheiben, Räder, Kupplungen), leicht bauen, damit sie ein kleines Massenträgheitsmoment haben.
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Aufgabe 1
Frage: Der Durchmesser d1 der Achse aus S235JR ist überschlägig zu ermitteln. Für die verschiebbaren Innenringe der Wälzlager (Rillenkugellager DIN 625) ist für die Achse die Toleranzklasse j5 vorzusehen.
Allgemein gegeben: D = 400 mm; P = 3 kW; n = 750 min -1; F = 1 kN
Gegeben: Werkstoff S235JR; Passung j5
Gesucht: d´= ?; gewählter Durchmesser= ?
Wert von σbSchN benutzen, weil an der Bandsäge eine schwellende Belastung vorliegt.
Die Belastung liegt vor, wenn ein Werkstück zerteilt wird.
Belastungsfälle siehe EUTB Seite 43 und RM Bild 3-4 bis 3-7.
Rillenkugellager siehe EUTB Seite 265.
Der errechnete Durchmesser beträgt 15,2 mm. Gewählter Durchmesser 15 mm für ein Kugellager DIN 625 – 6002 – 2Z.
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Aufgabe 2
Frage: Für den auf volle 5 mm gerundeten Achsdurchmesser d1 ist die erforderliche Sicherheit gegen Fließen SF nachzuweisen.
Allgemein gegeben: D = 400 mm; P = 3 kW; n = 750 min -1; F = 1 kN
Gegeben: d1 = 15 mm
Gesucht: SF = ?
Statische Sicherheit
Für die Berechnung einer Achse ist nur die Biegung wichtig.
Da sie kein Drehmoment überträgt, wird der blau eingekreiste Formelteil (Torsion) weggelassen.
Hinweis: In der Formel für SF heben sich die Wurzel und das Quadrieren gegeneinander auf.
Die Sicherheit SF=3,73 ist ausreichend groß bemessen.
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Aufgabe 3
Frage: Für den auf volle 5 mm gerundeten Achsdurchmesser d1 ist die erforderliche Sicherheit gegen Dauerbruch SD nachzuweisen. (Übergangsradius r = 0,6 mm, Oberflächenrauheit RZ = 6,3 μm).
Allgemein gegeben: D = 400 mm; P = 3 kW; n= 750 min -1; F= 1 kN
Gegeben: d1 = 15 mm; r = 0,6 mm; Rz = 6,3 μm
Gesucht: SD = ?
Dynamische Sicherheit
Für die Berechnung einer Achse ist nur die Biegung wichtig.
Da sie kein Drehmoment überträgt, wird der blau eingekreiste Formelteil (Torsion) weggelassen.
Hinweis: In der Formel für SF heben sich die Wurzel und das Quadrieren gegeneinander auf.
Die Sicherheit SD ist mit 3,36 ausreichend groß bemessen.
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--Teddy 21:03, 8. Okt. 2008 (CEST)
