Konstruktion - Antriebsstrang

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 11.0 vom 12.12.2022

11B0239

Design and Construction - Drive Train

• Aircraft and Flight Engineering (B.Sc.)
• Fahrzeugtechnik (Bachelor) (B.Sc.)
• Maschinenbau (B.Sc.)
• Maschinenbau im Praxisverbund (B.Sc.)
• Berufliche Bildung - Teilstudiengang Metalltechnik (B.Sc.)
• Berufliche Bildung - Teilstudiengang Fahrzeugtechnik (B.Sc.)

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Konstruktion ist die zentrale Aufgabe im Prozess der Produktentwicklung. Als Basiswissen des Maschinenbaus kann die Fähigkeit, Bauteile entsprechend den anerkannten Regeln der Technik zu dimensionieren und zu einer sinnvollen Konstruktion zusammenzuführen, verstanden werden. Ein Baustein im Gesamtkontext der Konstruktion sind die Themen: Festigkeitsrechnung von Maschinenteilen, Auslegung von Welle-Nabe-Verbindungen und Auslegung von Kupplungen.

1. Belastungen im Antriebsstrang
2. Festigkeit
   2.1 Belastungen und Beanspruchungen
   2.2 Statische und dynamische Bauteilfestigkeit
   2.3 Einflüsse auf die Tragfähigkeit, Konstruktionsfaktoren
   2.4 Gestaltfestigkeit
   2.5 Auslegung von Achsen und Wellen
3. Welle-Nabe-Verbindungen
   3.1 Übersicht und konstruktive Ausführung
   3.2 Auslegung von Passfedern und Keilwellenverbindungen
   3.3 Auslegung von Pressverbänden und erforderlicher Passungen
4. Kupplungen
   4.1 Dynamik des Antriebsstranges
   4.2 Bauarten von Kupplungen
   4.3 Prinzip der Auslegung von Wellen- und Schaltkupplungen

Wissensverbreiterung
Studierende verfügen über grundlegende Kenntnisse der Tragfähigkeitsberechnung von Bauteilen, insbesondere Achsen und Wellen, sowie über Welle-Nabe-Verbindungen und über Kupplungen.
Wissensvertiefung
Sie können Tragfähigkeitsberechnungen für Achsen und Wellen durchführen, Passfedern und Keilverbindungen auslegen, Pressverbände berechnen und Kupplungen entsprechend den anerkannten Regeln der Technik auslegen.
Können - instrumentale Kompetenz
Dazu verfügen Studierende über entsprechendes Wissen zur Anwendung üblicher Verfahren zur Auslegung und Dimensionierung.
Können - kommunikative Kompetenz
Studierende können aus allgemeinen Daten für die Konstruktion die für die Auslegung wichtigen Daten herausarbeiten. Sie können fehlende Informationen selbst gewinnen und so aufbereiten, dass sie für eine Auslegung genutzt werden können.
Können - systemische Kompetenz
Studierende können Achsen und Wellen, Welle-Nabe-Verbindungen und Kupplungen den anerkannten Regeln der Technik entsprechend auslegen.

Die Veranstaltung erfolgt als Vorlesung mit integrierten Übungen oder Fallbeispielen, um die theoretischen Zusammenhänge praktisch anzuwenden. Hausarbeiten helfen den Studierenden, anhand von relativ frei gewählten Beispielen das erworbene Wissen fachgerecht anzuwenden.

Grundlagen des Technischen Zeichnens, Grundkenntnisse über Eigenschaften von Werkstoffen, Spannungs-Dehnungs-Verhalten von Werkstoffen, Auflagerreaktionen (auch für räumliche Systeme), Gleit- und Haftreibung, Berechnung von Schnittgrößen, Spannungsarten, statische und dynamische Beanspruchung.

Schwarze, Bernd

• Austerhoff, Norbert
• Rokossa, Dirk
• Friebel, Wolf-Christoph
• Schäfers, Christian
• Schwarze, Bernd
• Wahle, Ansgar
• Wißerodt, Eberhard
• Forstmann, Jochen
• Schäfer, Jens

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HOISCHEN, Hans; FRITZ Andreas: Technisches Zeichnen: Grundlagen, Normen, Beispiele, Dar-stellende Geometrie 37. Auflage. Berlin: Cornelsen, 2020. Ca. 30 €

BÖTTCHER, Paul, FORBERG, Richard: Technisches Zeichnen. 26., überarbeitete und erweiterte Auflage. Braunschweig: Vieweg+Teubner, 2013. Ca. 25 €

WITTEL, Herbert; MUHS, Dieter; JANNASCH, Dieter, VOßIEK, Joachim: Roloff/Matek Maschinenelemente, Normung, Berechnung, Gestaltung. 25. überarb. u. erw. Aufl. Braunschweig: Vieweg und Teubner, 2021. Lehrbuch + Tabellenbuch. Ca. 40 €

weiteres aus dieser Reihe:- Formelsammlung ca. 25 €- Aufgabensammlung ca. 27 €- Studienprogramm mit benutzergeführten Programmen z.B. Excel-Dateien

CONRAD, Klaus-Jörg; u.A.: Taschenbuch der Konstruktionstechnik. München, Wien: Carl Hanser, 2018. Ca. 40 €

DECKER: Maschinenelemente: Funktion, Gestaltung und Berechnung. 20. Auf¬lage. München: Carl Hanser, 2018. Ca. 35 €

KÜNNE, Bernd: Einführung in die Maschinenelemente: - Gestaltung - Berechnung - Konstruktion. 2. Auflage.Braunschweig: Vieweg+Teubner, 2001. Ca. 50 €

NIEMANN, G.; WINTER, H.; HÖHN, B.-R.: Maschinenelemente: Band 1: Konstruktion und Berechnung von Verbindungen, Lagern, Wellen. 5. bearb. Auflage. Berlin: Springer, 2019. Ca. 105 €

NIEMANN, G.; WINTER, H.: Maschinenelemente: Band 2: Getriebe allgemein, Zahnradgetriebe Grundlagen, Stirnradgetriebe. 2. Auflage. Berlin: Springer, 2002. Ca. 110 €

RIEG, Frank; KACZMAREK, Manfred: Taschenbuch der Maschinenelemente. Leipzig: Hanser Fachbuchverlag, 2006. Ca. 50 €

GROTE, Karl-Heinrich; FELDHUSEN, Jörg: Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau Set1-3, 26. Auflage. Berlin Heidelberg: Springer, 2020. Ca. 200 €

KLEIN: Einführung in die DIN-Normen. 14. Auflage. Stuttgart (u.a.): Teubner (u.a.), 2007. Ca. 200 €

Klausur 2-stündig

Hausarbeit

Die Prüfung besteht aus einem Teil ohne Hilfsmittel und einem Berechnungsteil mit Hilfsmitteln. Es wird empfohlen, die Konstruktionsaufgabe vor der Prüfung fertig zu stellen.

Prüfung: Kenntnisse und Fertigkeiten in der Gestaltung und Berechnung von Achsen, Wellen, Welle-Nabe-Verbindungen und Kupplungen.Leistungsnachweis: Erstellung einer Konstruktion unter besonderer Berücksichtung der Auslegung von Achsen, Wellen, Welle-Nabe-Verbindungen und Kupplungen.

1 Semester

Wintersemester und Sommersemester

Deutsch