2. Beleg Welle

[DeLang]

hey leute hat jemand ne ahnung wie man anfängt? also was muss man zu erst berechnen und so?  was ist eine kraftschlüssige schraubenverbindung? müssen bis montag die berechnung und ne freihandskizze vorzeigen die diesmal auch eine rellevanz haben soll

[gefluegelschere]

Ich glaube kaum, dass du gleich alle Berechnungen vorlegen musst. Am besten du fängst mit den Auflager- und Schnittreaktionen an um dann die gefährdeten Stellen zu lokalisieren. Dann fängst du an mit der Entwurfsberechnung.

[DeLang]

ja hab ich. aber was ist die "entwurfsberechnung"? also ist schon klar was das ist, aber welche ansätze brauch ich da und wie funktioniert das überhaupt?

[gefluegelschere]

Am Besten liest du das in der einschlägigen Literatur nach.
Da zu nennen wären:
Schlecht, Berthold: Maschinenelemente
Roloff-Matek: Maschinenelemente
Niemann, Winter, Höhn: Maschinenelemente Band 1

[Maschinen-Wesen]

Es läuft eigentlich ganz einfach: vornehm bezeichnet man das folgende als iterativen Prozess

Nachdem du dir über die Lasten im klaren bist, hast du zwei Möglichkeiten: du gibts dir einen WErkstoff vor und stellst dann die Gleichung, mit der du die vorhandene Spannung berechnest z.B. nach dem Durchmesser um und rechnest eben aus, wie groß der Durchmesser sein muss.

Anderenfalls gibts du dir einen Durchmesser vor und rechnest z.B. aus, welchen Werkstoff du verwenden müsstest, der die Spannungen dann ertragen kann. Wenn du dabei feststellst, dass dein Werkstoff die Spannungen nicht aushält, tritt die Iteration in KRaft: dann wählst du dir einen neuen Durchmesser und machst das Ganze solange, bis du ein positives Ergebnis hast...

(hierbei ist es auch ganz hilfreich großzügige Sicherheiten vorzusehen - zwecks Kerbwirkung und solcher Späße...)

Und wie hier auch schon bemerkt wurde: ein Lehrbuch anszuschauen schadet meistens auch nichts...

[Ledan]

Wir sollen die Durchmesser überschlägig berechnen (laut Aufgabenstellung). Dazu haben wir vor zwei Wochen ein paar Formeln bekommen, welche auch im  Schlecht-Buch auf Seite 562 zu finden sind.


[LATEX]
\large{Nur für Torsion:\\
\\
$d_{"ub}=\sqrt[3]{\frac{16M_t}{\pi ^.\tau_{"ub}}}$ \\
$\tau_{"ub}=20..25MPa$}}}\\\\
Biegung und Torsion:\\
\\
\large{$d_{"ub}=\sqrt[3]{\frac{32M_{v}s_D}{\pi \sigma_{ADK_b}}}$ \\
$s_D=1,2..1,5$\\
$\sigma_{ADK_b}=\frac{\sigma_{bw}}{k_{\beta}}$\\
$k_{\beta}=2,2..2,5$\\
$M_v=\sqrt{M_{ba}^2+\frac{3}{4}M_t^2}$\\
$M_{ba}=c_BM_{b,res}$}

 [/latex]

Also ist die Vorgehensweise wie folgt:
1. Lagerkräfte + Abtriebsmoment berechnen
2. Schnittmomente berechnen
3. in die Formeln einsetzten

[gefluegelschere]

Mit [latex]$\tau_{"ub}=20..25MPa$[/latex] hast du selbst mit Sicherheiten noch keinen Vergütungsstahl ausgewählt.

[skaal]

mal ein paar ganz doofe fragen:

-für das torsionsmoment nehm ich einfach F_um*d_m/2, oder muss das noch mal den betriebsfaktor?
-kann es sein, dass meine welle nach dieser rechnung am kegelrad dünner sein darf als am abtrieb (ist selbst noch mit c22 der fall: 36mm am abtrieb, mit c22 33mm am kegelrad )?
-am lager a liegen zwar biegung und torsion vor, das biegemoment geht aber gegen 0 wie aus den schnittreaktionen hervorgeht? welches biegemoment soll ich da denn jetzt einsetzen?

[Rob69]

du musst die schnittreaktionen vond er anderen seite aus berechnen..
und die welle kann garnich kleiner sein inner mitte wie willste sonst das rad raufschieben..

[gefluegelschere]

Meine Fresse...ihr studiert auch wirklich alle Maschinenbau im 3. Semester und besucht auch ab und zu mal diese oder jene Vorlesung. Langsam verstehe ich, warum die Leute immer mit den Augen rollen wenn man von diesem Forum spricht.
An dem Lager wirst du wohl kein Biegemoment finden!

Ich entschuldige mich bei dir 3cKo...wir sind hier um uns zu helfen und nicht um uns die Köpfe einzuhauen.
Viel Erfolg beim Beleg rechnen. Zum Thema Moment und dessen Verlauf empfehle ich dir einfach mal den Roloff-Matek in der 17. Auflage auf S. 331 unten. Durch die Axialkraft entsteht ein Kippmoment. Daher muss man speziell die Lager gegen ein Kippen sichern.

er zügle seine worte ein wenig - foo

[3cKo]

Hab da auch nochmal ne Frage...
 und zwar würd ich gern mal wissen ob das maximale Biegemoment in der x-z- Ebene genau das geliche ist , wie das Torsionsmoment, oder hab ich gerade nen Denkfehler !? Ahh ... Fehler Gefunden das wäre in der y-z ebene so ... glaub ich zumindest

[Maschinen-Wesen]

Ganz so drastisch würde ich es zwar nicht ausdrücken, aber ein bißchen Selbstständigkeit und vor allem Menschenverstand dürfte man schon an den Tag legen...

Ich bin mir sicher, dass zur grundsätzlichen Vorgehensweise auch mal in der Übung ein paar Worte gefallen sind... Hoffentlich sitzt hier keiner nach Hilfe suchend vor dem PC und muss abre die Frage, ob er zur Übung war, verneinen!? Oder wie siehts aus Jungs!?

Prinzipiell könnte es natürlich sein, dass die Welle in der Mitte recht wenig auszuhalten hat und dort entsprechend dünn sein KÖNNTE. Aber hier kommt wieder der Menschenverstand zum tragen: aus bestimmten Gründen ist eine Welle in der Mitte allerdings MEISTENS am dicksten - am ehesten aufgrund der Montage von Rädern oder was weiß ich.

Genauso die Lager: es könnte ja sein, dass die Welle vor dem LAgersitz (zum freien Ende hin) dicker sein muss, als direkt am Lager. Wenn nun jemand ein geteiltes Wälzlager vorsieht, dann kann man das ja so gestalten, in allen anderen Fällen sollte sich der Innenring schon aufschieben lassen und das funktioniert eben nur, wenn alles außerhalb des LAgersitzes einen geringeren Durchmesser hat...

Was auch immer ganz gut kommt: sucht euch einen oder zwei motivierte und fähige Kommilitonen und setzt euch hin und wieder mal zusammen...

[3cKo]

Find das ja schön das du dich um unser Wohlergehen sorgst...
Aber wie und wann man etwas fürs Studium tut, muss wohl jeder selber wissen. Das Forum ist doch dazu da, um Hilfe anzubieten und Ratschläge zu diskutieren. Ich find es gut das ihr euch dazu äußert wenn ihr weiterhelfen könnt. Aber die Kommentare die dazu kommen sind mehr als DÄMLICH. Wenn ich irgendwo Lücken habe, dann bitte ich das ihr mir als nette Mitstudenten helft - egal von welchem Niveau diese sind... Aber echt geflügelschere dir scheinen sie was genommen zu haben, als sie dir dein wissen über Biegemomente gegeben haben. Weisst du warum man so schlecht drüber spricht ? Weil solche niveaulosen Kommentare, wie dieses von dir gerade,  zum schieflachen sind.. :pinch:

[skaal]

ich nehm das mal ein ganz klein wenig persönlich und sag mal was dazu:

dass die welle von der gestaltung her in der mitte nicht dünner sein sollte als am rand ist mir schon klar. darum hab ich ja gefragt, ob das als rechnerisches ergebnis überhaupt rauskommen kann.

und zu dem biegemoment am lager: dass das null ist hab ich auch ausgerechnet und ist ja auch sinnvoll.
dass dann so aber in die formel des vergleichsmomentes M_v wie es unten steht einzusetzen und ein vergleichsmoment herauszubekommen, das tatsächlich geringer ist als die vorliegende torsionsspannung, obwohl der übungleiter sagte, dort lägen biegung und torsion vor, das kommt mir spanisch vor.

so viel zu meinen hier sehr wohlwollend aufgenommenen fragen.

[SCAR(ed)]

hhm, wieso sollte die welle am kegelrad am dünnsten sein? dort wird ja die torsion eingeleitet (@3cKo: das torsionsmoment liegt in keiner ebene mit dem biegemoment - das sind zwei völlig verschiedene paar schuhe! ). und eine kurze betrachtung ergibt, dass dort das biegemoment am größten sein muss (wenn man mal das eingeleitetet biegemoment durch die axialkraft vernachläsigt, dann ist das wieder so ein sipmler dreieckiger M_b-verlauf wie er bei einigen der übungsaufgaben da war.)

nu ja, unser Ü-Ei meinte, wir sollten mit einer überschlägigen torsionspannung am abtrieb rechnen. also dort das torsionsmoment und dann d so wählen, dass tau = 25 MPa. und von da aus muss die welle halt größer werden (wegen lagern -auch deren montage- und der nabe für das kegelrad).