Roloff/Matek Maschinenelemente: Normung Berechnung Gestaltung

709 Pages·1994·37.141 MB·German

by  Wilhelm Matek, Dieter Muhs, Herbert Wittel, Manfred Becker (auth.)

Wilhelm Matek
Dieter Muhs
Herbert Wittel
Manfred Becker
RoloH/Matek
Maschinenelemente
Wilhelm Matek
Dieter Muhs
Herbert Wittel
Manfred Becker
RoloH/Matek
Maschinenelemente
Normung Berechnung Gestaltung
13 ., überarbeitete Auflage
Mit 621 Bildern, 7 Tabellen,
73 vollständig durchgerechneten Beispielen
und einem Tabellenbuch
I I
Vleweg
1. Auflage 1963
2., überarbeitete und erweiterte Auflage 1966
3., durchgesehene und verbesserte Auflage 1968
4., überarbeitete und ergänzte Auflage 1970
5., durchgesehene Auflage 1972
6., völlig überarbeitete und erweiterte Auflage 1974
7., durchgesehene und verbesserte Auflage 1976
11 Nachdrucke
8., vollständig neubearbeitete Auflage 1983
9., durchgesehene und verbesserte Auflage 1984
3 Nachdrucke
10., neubearbeitete Auflage 1986
11., durchgesehene Auflage 1987
5 Nachdrucke
12., neubearbeitete Auflage 1992
13., überarbeitete Auflage 1994
Alle Rechte vorbehalten
©Springer Fachmedien Wiesbaden, 1994
Ursprünglich erschienen bei Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig/Wiesbaden, 1994
Softcover reprint of the hardcover 13th edition 1994
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede
Verwertung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fällen bedarf deshalb der
vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages.
Satz: Vieweg, Braunschweig
Umschlaggestaltung: Klaus Birk, Wiesbaden
Gedruckt auf säurefreiem Papier
ISBN 978-3-322-94344-6 ISBN 978-3-322-94343-9 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-322-94343-9 Lehrbuch und Tabellenbuch
V
Vorwort zur 13. Außage
Das "Lehr- und Lernsystem Maschinenelemente" ist für den Unterricht und das Studium kon
zipiert. Unter Berücksichtigung zahlreicher Anregungen aus dem Leserkreis wurde das Lehrbuch
in der jetzt vorliegenden korrigierten 13. Auflage gegenüber der 12. Auflage überarbeitet. Auf
Wunsch vieler Leser wurden neben den Toleranz- und Passungstabellen auch die Dauerfestig
keitsschaubilder nach Smith wieder aufgenommen. So besteht jetzt alternativ die Möglichkeit,
Dauerfestigkeitswerte zur Einbindung in den Programmablauf rechnerisch zu bestimmen und zur
schnellen Information durch Ablesen der Werte aus einem DFK-Schaubild zu ermitteln; die
Werte der DFK-Schaubilder für Stähle sind mit den im Lehrbuch ausgewiesenen Gleichungen
ermittelt worden. Der vielfach geforderte Wunsch, dem Einsatz der neuen Techniken im Unter
richt vermehrt Rechnung zu tragen, wurde dahingend entsprochen, daß weitere grafische
Darstellungen durch mathematische Beziehungen ausgedrückt wurden, so daß auch hier neben
der Möglichkeit des Ahlesens die Einbindung in entsprechende Programmabläufe gegeben ist.
Die wichtigsten Maschinenelemente werden in ausführlicher und übersichtlicher Form in 18
einzelnen, in sich abgeschlossenen Kapiteln dargestellt und können somit unabhängig voneinander
erarbeitet werden. Dem Benutzer des Buches werden bei den Berechnungen nach Möglichkeit
keine fertigen Gleichungen vorgestellt, sondern es wird versucht, durch entsprechende Ableitung
der Gleichungen unter Berücksichtigung der Einflußgrößen die Folgerichtigkeit der Berechnungs
methoden begreiflich zu machen. Zum besseren Verständnis des logischen Zusammenwirkens
einzelner Beziehungen zueinander werden für die Berechnung einzelner Elemente teilweise
Ablaufpläne angegeben, die Grundlage für die Erstellung eigener Programme darstellen.
Die für Berechnung und Konstruktion erforderlichen Zahlenunterlagen, Diagramme, Normen
auszüge und Erfahrungsangaben sind in einem umfangreichen Tabellenbuch in kompakter,
übersichtlicher Form für einen schnellen und sicheren Zugriff zusammengestellt. Im Lehrbuch
selbst sind nur solche Angaben und Diagramme aufgeführt, die unmittelbar mit dem Text
verbunden und deshalb zum Verständnis notwendig sind.
Eine Reihe vollständig durchgerechneter Beispiele, die den einzelnen Kapiteln oder Abschnitten
zugeordnet sind, sollen dem Lernenden helfen, den erarbeiteten Stoff gezielt anwenden zu
können und ihm eine Richtlinie für eigene Berechnungen geben.
Jedes Kapitel schließt ab mit Literaturhinweisen, die Möglichkeiten zum Weiterstudium zeigen.
Ein ausführliches Sachwortverzeichnis am Ende des Lehrbuches gestattet es, gesuchte Begriffe
möglichst schnell aufzufinden.
Zum "Lehr- und Lernsystem Maschinenelemente" gehören weiterhin eine Aufgabensammlung,
eine Formelsammlung sowie zur Unterstützung des Unterrichts eine Lehrhilfe (bestehend aus
Vorlagen für die Erstellung von Arbeitstransparenten, einer Sammlung von Projektaufgaben und
einer Programmsammlung auf Diskette zur Berechnung von Maschinenelementen). Alle
Bausteine des Lehr-und Lernsystems sind aufeinander abgestimmt.
Für das Arbeiten mit dem "Lehr-und Lernsystem Maschinenelemente" in der Praxis wird darauf
hingewiesen, daß es zwingend erforderlich ist, die jeweils aktuelle und vor allem vollständige
Ausgabe der entsprechenden DIN-Normen und der anderen maßgebenden Regelwerke der
Berechnung der Bauteile zugrundezulegen; ebenso wird darauf hingewiesen, daß für die
praktische Auslegung von Kaufteilen, wie z.B. Kupplungen, Spannelemente, Lager, Ketten,
Flachriemen usw. jeweils die aktuellen Berechnungsunterlagen und Leistungsdaten der betreffen
den Lieferfirmen maßgebend sind, die vielfach von denen im Lehrbuch abweichen können.
Gleiches gilt sinngemäß auch für solche Güter der Zulieferindustrie, die als Sekundärgut
aufzufassen sind und keine Maschinenelemente im eigentlichen Sinne sind, wie z.B. Klebstoffe,
Lote usw. Trotz sorgfältigster Recherchen kann bei direkter und indirekter Bezugnahme auf
Vorschriften, Regelwerke, Firmenschriften u.a. keine Gewähr für die Richtigkeit übernommen
werden.
VI Vorwort
Abschließend möchten wir den Firmen danken, die u.a. durch Überlassung von Zeichnungen und
anderen Unterlagen sowie durch wertvolle Hinweise und Anregungen unsere Arbeit wesentlich
unterstützt haben. Ebenso sei den Lesern für die vielen konstruktiven Zuschriften gedankt,
zugleich in der Hoffnung, daß sie auch weiterhin zur Verbesserung des Buches beitragen werden
sowie dem Verlag für die gute Zusammenarbeit bei der Herstellung des Buches.
Braunschweig, Reutlingen, Hartha, im Sommer 1994
Dieter Muhs
Herbert Wittel
Manfred Becker
VII
Inhaltsverzeichnis
Allgemeine Grundlagen
1.1 Arten und Einteilung der Maschinenelemente (ME) 1
1.2 Grundlagen des Normenwesens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2.1 Nationale und europäische Normen, Technische Regelwerke . . . . . . 2
1.2.2 Werdegang einer DIN-Norm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2.3 Dezimalklassifikation (DK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Normzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3.1 Bedeutung der Normzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3.2 Aufbau der Normzahlreihen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Grundreihen -Abgeleitete Reihen - Zusammengesetze Reihen -
Rundwertreihen
1.3.3 Anwendung der Normzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Ermittlung der Maßstäbe-Darstellung der Beziehungen im NZ-Diagramm
Rechnen mit NZ
•
1.3.4 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.4 Allgemeine konstruktive Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.4.1 Konstruktionsgrundsätze ~. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.4.2 Konstruktionsmethodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.4.3 Bewertungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4.4 Rechnereinsatz in der Konstruktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Aufbau einer DV A-Arbeiten mit der DV A
1.5 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2 Toleranzen, Passungen, Oberflächenbeschaffenheit
2.1 Toteranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.1.1 Maßtoieranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.1.2 Formtoieranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.1.3 Lagetoteranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.1.4 Toleranzangaben in Zeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2 Passungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.1 Grundbegriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.2 ISO-Paßsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2.3 Passungsauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3 Oberflächenbeschaffenheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3.1 Gestaltabweichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3.2 Oberflächenangaben in Zeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
• 2.4 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.5 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3 Festigkeit und zulässige Spannung
3.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2 Beanspruchungs-und Belastungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.3 Werkstoffverhalten, Festigkeitskenngrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.3.1 Statische Festigkeitswerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
VIII Inhaltsverzeichnis
3.3.2 Dynamische Festigkeitswerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Grenzspannungslinie (Wöhlerlinie)-Dauerfestigkeitsschaubilder (DFS)
Dauerfestigkeitswerte-Konstruktion des DFS nach Smith
3.4 Gestaltfestigkeit (Bauteilfestigkeit) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.4.1 Kerbwirkung und Stützwirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Kerbform-Kerbempfindlichkeit-Kerbwirkungszahl-Entlastungskerben
3.4.2 Weitere Einflußfaktoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Oberflächengüte - Bauteilgröße-Oberflächenverfestigung
3.4.3 Ermittlung der Gestaltfestigkeit (Bauteilfestigkeit) . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.5 Praktische Festigkeitsberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.5.1 Überschlägige Berechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Statisch belastete Bauteile-Dynamisch belastete Bauteile
3.5.2 Kontrolle der Bauteilsicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Anwendungsbereich Maschinenbau-Anwendungsbereich Stahlbau
• 3.6 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.7 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4 Klebverbindungen
4.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.2 Theoretische Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.2.1 Das Wirken der physikalischen Kräfte in der Klebverbindung
(Haftmechanismus) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.2.2 Spannungsverlauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.3 Klebstoffarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.3.1 Physikalisch abbindende Klebstoffe (Lösungsmittel- und
Dispersionsklebstoffe) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.3.2 Chemisch abbindende Klebstoffe (Reaktionsklebstoffe) . . . . . . . . . . . 59
4.4 Herstellen der Klebverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Vorbehandlung der Klebflächen-Klebvorgang
4.5 Eigenschaften der Klebverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Bindefestigkeit-Schälfestigkeit-Zeitstands-und Dauerfestigkeit
Korrosionsfestigkeit (Verhalten gegenüber Flüssigkeiten)-Alterungs
beständigkeit-Warmfestigkeit
4.6 Berechnung der Klebverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.7 Gestaltung der Klebverbindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
• 4.8 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4.9 Normen und Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5 Lötverbindungen
5.1 Verfahren nach DIN 8505 67
5.2 Theoretische Grundlagen ............................................ . 68
Gegenseitige Diffusion von Lot und Grundwerkstoff-Kapillarer Fülldruck
5.3 Lote 68
Hartlote-Hochtemperaturlote-Weichlote
5.4 Flußmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.5 Löttechnologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.6 Lötbarkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.7 Prüfen der Lötverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.8 Berechnung der Lötverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.9 Zulässige Beanspruchung der Lötverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.10 Gestaltung der Lötverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
•
5.11 Berechnungsbeispiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.12 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Inhaltsverzeichnis IX
6 Schweißverbindungen
6.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
6.2 Schweißverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.2.1 Schmelzschweißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.2.2 Preßschweißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.2.3 Wahl des Schweißverfahrens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.3 Schweißbarkeit der Bauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.3.1 Schweißeignung der Werkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Stähle-Eisen-Kohlenstoff-Gußwerkstoffe-Nichteisenmetalle-
Unterschiedliche Metalle-Thermoplastische Kunststoffe
6.3.2 Konstruktionsbedingte Schweißsicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
6.3.3 Fertigungsbedingte Schweißsicherheit (Schweißmöglichkeit) . . . . . . . 85
6.4 Schweißzusatzwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
6.5 Stoß-und Nahtarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
6.5.1 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
6.5.2 Stumpfnaht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
6.5.3 Kehlnaht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
6.5.4 Sonstige Nähte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
6.5.5 Fugenvorbereitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
6.6 Gütesicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
6.6.1 Bewertungsgruppen nach DIN 8563 T30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
6.6.2 Allgemeintoleranzen für Schweißkonstruktionen nach DIN 8570 . . . 91
6.7 Schrumpfungen und Spannungen beim Schweißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
6.7.1 Entstehung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
6.7.2 Auswirkungen der Schweißschrumpfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
6.7.3 Zusammenwirken von Eigen- und Lastspannungen . . . . . . . . . . . . . . . 93
6.8 Zeichnerische Darstellung der Schweißnähte nach DIN 1912 T5 . . . . . . . . . . . 94
Symbole-Lage der Symbole in Zeichnungen-Bemaßung der Nähte
Arbeitspositionen - Ergänzende Angaben - Beispiel
6.9 Schweißgerechtes Konstruieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
6.9.1 Allgemeine Konstruktionsrichtlinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
6.9.2 Gestaltungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.10 Schweißverbindungen im Stahlbau ...... .................... ..... ...... 103
6.10.1 Allgemeine Richtlinien ....................................... 103
6.10.2 Werkstoffe ............................. ..................... 104
6.10.3 Berechnung der Bauteile ............................ .......... 104
Zugstäbe - Druckstäbe - Knotenbleche
6.10.4 Abmessungen der Schweißnähte ............................. .. 110
Stumpfnähte-Kehlnähte-Sonstige Nähte
6.10.5 Berechnung der Schweißnähte im Stahlbau ................... ... 112
Beanspruchung auf Zug, Druck oder Schub-Beanspruchung auf Biegung
Zusammengesetzte Beanspruchung-Berechnung häufig ausgeführter
Kehlnahtverbindungen (Beispiele)
6.10.6 Besondere Hinweise zur Berechnung und Ausführung ............ 117
6.11 Schweißverbindungen im Druckbehälterbau ............................ 119
6.11.1 Allgemeine Richtlinien ......................... .............. 119
6.11.2 Werkstoffe ................................. ............. .... 120
6.11.3 Berechnung geschweißter Druckbehälter ...... .......... ........ 120
Zylindrische Mäntel und Kugeln-Gewölbte Böden -Ebene Platten und
Böden -Ausschnitte in der Behälterwand
6.11.4 Hinweise zur Gestaltung und Ausführung ....................... 125
6.12 Schweißverbindungen im Maschinenbau ................................ 126
6.12.1 Allgemeines ................................................. 126
6.12.2 Bauweisen bei Schweißkonstruktionen im Maschinenbau .......... 126
X Inhaltsverzeichnis
6.12.3 Berechnung der Schweißverbindungen im Maschinenbau ......... . 127
Ermittlung der angreifenden Belastung-Beanspruchung auf Zug, Druck,
Schub oder Biegung-Beanspruchung auf Verdrehen (Torsion)-
Zusammengesetzte Beanspruchung
6.12.4 Zulässige Spannungen im Maschinenbau .. ...... .... ...... , . . . . . 130
6.13 Punktschweißverbindungen ......... , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
6.13.1 Allgemeine Richtlinien ....................................... 131
6.13.2 Berechnung der Punktschweißverbindungen ..................... 132
6.13.3 Gestaltung der PunktschweißverbindJ.lngen ...................... 133
6.14 Bolzenschweißverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
• 6.15 Berechnungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
6.16 Literatur ........................................................... 143
7 Nietverbindungen
7.1 Allgemeines ........................................................ 145
7.2 Die Niete .................................... ...... ................. 146
7.2.1 Nietformen .................................................. 146
7.2.2 Nietwerkstoffe .................... ........................... 150
7.2.3 Bezeichnung der Niete ........................................ 150
7.3 Herstellung der Nietverbindungen ..................... ....... ......... 151
7.3.1 Allgemeine Hinweise ......................................... 151
7.3.2 Warmnietung ................................... ...... ....... 152
7.3.3 Kaltnietung ............... ......................... ......... 152
7.4 Verbindungsarten, Schnittigkeit .............................. ......... 152
7.5 Nietverbindungen im Stahlbau ...... ................... ... ..... .... ... 153
7.5.1 Allgemeine Richtlinien ..................... .................. 153
7.5.2 Berechnung der Bauteile ................................. ... .. 153
7.5.3 Berechnung der Niete und Nietverbindungen ........ ............ 153
Niet-und Nietlochdurchmesser-Nietlänge-Tragfähigkeitder Niete-
Maßgebende Beanspruchungsart, optimale Nietausnutzung-Erforderliche
Nietzahl-Stabanschlüsse und Stöße-Momentbelastete Nietanschlüsse
7.5.4 Gestaltung der Nietverbindungen im Stahlbau ................... 158
7.6 Nietverbindungen im Leichtmetallbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
7.6.1 Allgemeines ............................. ...... ..... .. ...... . 159
7.6.2 Aluminiumniete ........................ .... ....... .......... 160
7.6.3 Werkstoffe .............................. ... .... ............. 160
7.6.4 Berechnung der Bauteile und Niete .............. ... ....... ... . 160
Allgemeine Richtlinien-Niet-und Nietlochdurchmesser-Nietlänge
7.6.5 Bauliche Durchbildung .......... ........... .... .............. 162
7.6.6 Korrosionsschutz ............................... ............. 162
7.7 Nietverbindungen im Maschinen- und Gerätebau ......... .... ........... 163
Anwendungsbeispiele-Maßnahmen zur Erhöhung der Dauerfestigkeit
Festigkeitsnachweise
• 7.8 Berechnungsbeispiele ............................................... 165
7.9 Literatur und Bildquellenverzeichnis ....... .............. .............. 168
8 Schraubenverbindungen
8.1 Allgemeines ............................................ ............ 170
8.2 Gewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
8.2.1 Gewindearten .................... ........................... 170
8.2.2 Gewindebezeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
8.2.3 Geometrische Beziehungen .......................... ......... 172