Uber den Autor 7
Uber den Fachkorrektor 7
Einleitung 19
Uber dieses Buch 19
Konventionen in diesem Buch 19
Was Sie nicht lesen mussen 20
Torichte Annahmen uber die Leser 20
Wie dieses Buch aufgebaut ist 20
Teil I Was Maschinenelemente konnen 20
Teil II Maschinenelemente zum Verbinden 20
Teil III Maschinenelemente zum Abstutzen von Bewegungen 21
Teil IV Maschinenelemente zum Umwandeln von Bewegungsformen 21
Teil V Der Top-Ten-Teil 21
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 21
Jetzt geht es los 22
TEIL I WAS MASCHINENELEMENTE KONNEN 23
Kapitel 1 Maschinen und Maschinenelemente 25
Die kleinsten Teilchen im Maschinenbau 25
Das ist ja alles so schon gleich hier 28
Kapitel 2 Aufgabenteilung macht stark: Die funktionale Sichtweise 31
Der Funktionsbegriff 31
Die klassischen Maschinenelemente 33
Die Gestaltung technischer Systeme mithilfe von Funktionen 33
1 Betrachtungsebene 33
2 Betrachtungsebene 34
3 / 4 .. / X Betrachtungsebene 35
Eine funktionsorientierte Ordnungsstruktur der Maschinenelemente 36
TEIL II MASCHINENELEMENTE ZUM VERBINDEN 39
Kapitel 3 Arten von Verbindungen ein erster Uberblick 41
Warum die Einheiten von Maschinen oft nicht aus einem Teil bestehen 42
Alles verbindet, aber wie? Verbindungsarten 43
Starr oder nur als starr getarnt? 45
Klassifizierung von Verbindungen 45
Kapitel 4 Reibschlussige Verbindungen 47
Schraubenverbindungen 47
Der Einfluss des Steigungswinkels 48
Der Einfluss des Flankenwinkels 50
Gewindeprofile 51
Grundgleichungen eines Schraubengewindes 52
Halt die das aus? Belastung und Beanspruchung von Schraubenverbindungen 54
Fazit zur Berechnung von Schraubenverbindungen 61
Festigkeitsklassen fur Befestigungsschrauben 61
Grobdimensionierung von Schraubenverbindungen 63
Pressverbindungen 65
Funktionsprinzip einer Pressverbindung 65
Montage einer Pressverbindung 66
Arten von Pressverbindungen 67
Dimensionierung einer Pressverbindung 68
Starken und Schwachen von Pressverbindungen 69
Kapitel 5 Formschlussige Verbindungen 71
Stiftverbindungen 72
Formen von Stiften 72
Ausfuhrungen von Stiftverbindungen 74
Berechnung von Stiftverbindungen 74
Nut-Feder-Verbindungen 79
Allgemeine Nut-Feder-Verbindung mit Nutenstein 79
Nut-Feder-Verbindungen zwischen Welle und Nabe 80
Berechnung von Nut-Feder-Verbindungen 80
Profilverbindungen 81
Nietverbindungen 83
Anwendungsbereiche fur Nietverbindungen 83
Kalt- und Warmnieten 84
Kapitel 6 Stoffschlussige Verbindungen 85
Schweiverbindungen 87
Inhaltsverzeichnis 13
Einteilung der Schweiverfahren 88
Schmelzschweiverfahren fur Metalle 89
Pressschweiverfahren fur Metalle 91
Pressschweiverfahren fur Kunststoffe 93
Schweinahtformen 94
Festigkeitsberechnung von Schweiverbindungen 94
Lotverbindungen 96
Lote 97
Flussmittel 98
Klebeverbindungen 98
Kapitel 7 Elastische Verbindungen: Federn 101
Federkennlinie 102
Federarbeit 103
Zusammengesetzte Systeme aus mehreren Federn 105
Fall a: Parallelschaltung von Federn 105
Fall b: Reihenschaltung von Federn 106
Fall c: Mischschaltung von Federn 106
Schwingungsverhalten 107
Bauarten von Federn 108
Metallfedern fur geradlinige Bewegungen 110
Nichtmetallfedern fur geradlinige Bewegungen 113
Metallfedern fur Drehbewegungen 113
Nichtmetallfedern fur Drehbewegungen 114
TEIL III MASCHINENELEMENTE ZUM ABSTUTZEN VON BEWEGUNGEN 115
Kapitel 8 Arten von Lagern und Fuhrungen ein Uberblick 117
Gelagert oder gefuhrt Unterscheidung nach der Bewegungsform 118
Anforderungen an Lager und Fuhrungen in Maschinen 121
Einteilung von Lagern und Fuhrungen nach der Kontaktart 121
Kapitel 9 Gleitlager und Gleitfuhrungen 123
Hydrodynamische Lager und Fuhrungen 123
Das Funktionsprinzip Hydrodynamik 123
Das Stribeck-Diagramm 125
Der rotierende hydrodynamische Kontakt: Lager 126
Der lineare hydrodynamische Kontakt: Fuhrung 127
Anwendungsbeispiele Hydrodynamik 127
Werkstoffe fur hydrodynamische Gleitkontakte 130
Tragfahigkeitsberechnung von hydrodynamischen Gleitkontakten 132
Hydrostatische Lager und Fuhrungen 133
Das Funktionsprinzip Hydrostatik 133
Druckverlauf an einer Hydrostatik-Tasche 135
Druckversorgung bei mehreren Hydrostatik-Taschen 137
Anwendungsbeispiele fur hydrostatische Kontakte 138
Aerostatische Lager und Fuhrungen 140
Das Funktionsprinzip Aerostatik 140
Vergleich aerodynamischer/aerostatischer Kontakt 141
Bereitstellung der Druckluft 141
Gestaltung aerostatischer Lager und Fuhrungen 142
Anwendungen der Aerostatik 143
Feststoffgeschmierte Lager und Fuhrungen 144
Elektromagnetische Lager und Fuhrungen 145
Das Funktionsprinzip der elektromagnetischen Abstutzung 145
Magnetkrafte 145
Abstandsregelung 146
Adaptierbare Steifigkeit und Dampfung 146
Anwendungsbeispiele fur elektromagnetische Lager und Fuhrungen 148
Kapitel 10 Walzlager und Walzfuhrungen 149
Mogliche Bewegungsformen zwischen zwei Korpern 149
Gleiten 150
Rollen 150
Walzen 150
Bohren 151
Die geometrischen Formen von Walzkorpern 151
Herstellkosten verschiedener Walzkorper-Geometrien 152
Das Berechnungsmodell Hertzscher Kontakt 152
Die Schmiegung 153
Bauarten von Walzlagern 153
Viel hilft viel: Anordnung von mehreren Walzlagern 154
Fest-Los-Lagerung 154
Schwimmende Lagerung 157
Angestellte Lagerung 158
Bauarten von Walzfuhrungen 159
Ohne interne Vorspannung 159
Mit interner Vorspannung 160
Ohne Walzkorperruckfuhrung 160
Mit Walzkorperruckfuhrung 161
Profilschienen-Walzfuhrungen 162
Die Lebensdauer von Walzkontakten berechnen 163
Die Lebensdauergleichung fur Walzlager 164
Berucksichtigung veranderlicher Drehzahlen und Belastungen 168
Die modifizierte Lebensdauergleichung fur Walzlager 169
Die Lebensdauergleichung fur Walzfuhrungen 170
Zulassige Belastung von Walzlagern im Stillstand 172
Nur nicht nachgeben: Die Steifigkeit von Walzkontakten 173
Werkstoffe fur Walzlager und Walzfuhrungen 174
Stahl 175
Keramik 176
Kapitel 11 Reibung, Schmierung und Verschlei 177
Das lauft ja wie geschmiert: Schmierstoffe 178
Schmierole 178
Schmierfette 181
Festschmierstoffe 182
Das Funktionsprinzip von Festschmierstoffen 184
Zah und schleimig: Die Viskositat 186
Viskosimeter 187
Viskositatsanderung mit der Temperatur 188
Unbeliebt, aber unvermeidbar: Der Verschlei 190
Die Verschleimechanismen 190
Manahmen zur Verschleireduktion 194
Verschleierkennung aus der Bauteiloberflache 194
Kapitel 12 Noch ganz dicht? Maschinenelemente zum Abdichten 197
Was Dichtungen konnen 197
Hermetisch dicht oder technisch dicht 198
Arten von Dichtungen 198
Statische beruhrende Dichtungen 199
Statische beruhrungslose Dichtungen 201
Dynamische beruhrende Dichtungen 201
Dynamische beruhrungslose Dichtungen 204
TEIL IV MASCHINENELEMENTE ZUM UMWANDELN VON BEWEGUNGSFORMEN 207
Kapitel 13 Arten von Getrieben im Uberblick 209
Wo Getriebe gebraucht werden 210
Klassifizierung von Getrieben 211
Kapitel 14 Radergetriebe 217
Zahnradgetriebe: Formschlussige Rader 219
Bauformen von Zahnradern 219
Richtung der Verzahnung 222
Profilform der Zahne 224
Kenngroen von Stirnradgetrieben mit parallelen Achsen 225
Reibradgetriebe 236
Reibradgetriebe mit konstanter Ubersetzung 236
Reibradgetriebe mit stufenlos veranderlicher Ubersetzung 236
Kapitel 15 Zugmittelgetriebe 239
Auswahl des Zugmittels 240
Formschlussige Zugmittelgetriebe 242
Kettengetriebe 242
Zahnriemengetriebe 244
Reibschlussige Zugmittelgetriebe 246
Flachriemengetriebe 246
Keilriemengetriebe 248
Kapitel 16 Hubgetriebe 251
Spindel-Hubgetriebe 252
Gleitgewindetrieb 253
Kugelgewindetrieb 254
Hydrostatischer Gewindetrieb 255
Zahnstangen-Hubgetriebe 256
Zugmittel-Hubgetriebe 258
Schubketten-Hubgetriebe 259
Kapitel 17 Kupplungen und Bremsen 261
Einteilung von Kupplungen 261
Nichtschaltbare starre Kupplungen 264
Nichtschaltbare nachgiebige Kupplungen 265
Schaltbare fremdbetatigte Kupplungen 266
Schaltbare momentbetatigte Kupplungen 267
Schaltbare drehzahlbetatigte Kupplungen 268
Schaltbare richtungsbetatigte Kupplungen 269
Bremsen 270
TEIL V DER TOP-TEN-TEIL 271
Kapitel 18 Zehn interessante Daten zur wirtschaftlichen Bedeutung des Maschinenbaus 273
Die groten Industriezweige 273
Bilanz des deutschen Maschinenauenhandels 274
Deutsche Maschinenexporte nach Regionen 274
Deutsche Maschinenexporte nach einzelnen Abnehmerlandern 275
Deutsche Maschinenimporte nach Regionen 275
Deutsche Maschinenimporte nach einzelnen Lieferlandern 276
Deutscher Maschinenauenhandel nach Fachzweigen 276
Welthandelsanteile 277
Maschinenexporteure nach Maschinengruppen 277
Weltproduktion von Werkzeugmaschinen 278
Losungen der Ubungsaufgaben 279
Stichwortverzeichnis 287
