Logo - springer
Slogan - springer

Springer Vieweg - Maschinenbau - Roloff Matek | Roloff Matek Maschinenelemente Journals, Academic Books & Online Media

Fragen zum Kapitel 9

Frage 9.1 

Welche Bolzenformen sind genormt? Welche Elemente werden zur Lagesicherung der Bolzen eingesetzt? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 9.2.1 bzw. 9.1 und 9.4.

Antwort zur Frage 9.1 

Genormte Bolzenformen sind: Bolzen mit Kopf- und Gewindezapfen (DIN 1445), Bolzen ohne Kopf (EN 22340), Bolzen mit Kopf (EN 22341). - Elemente zur Lagesicherung der Bolzen sind: Splinte DIN EN ISO 1234, Sicherungsringe DIN 471, Querstifte, Achshalter DIN 15018, Sprengringe DIN 7993, Sicherungsscheiben DIN 6799, Federstecker DIN 11094.

Frage 9.2 

Wie werden die Bolzen in Gelenkverbindungen beansprucht? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 9.2.2.

Antwort zur Frage 9.2 

Bolzen werden in Gelenkverbindungen auf Biegung, Schub und Flächenpressung beansprucht.

Frage 9.3 

Wie unterscheiden sich die Bolzenverbindungen von den Niet- und Schraubenverbindungen in der Art der Kraftübertragung? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 9.2, 7.3.2 und 8.3.1.

Antwort zur Frage 9.3 

Bolzen werden eingesetzt, wenn eine bestimmte Drehfähigkeit und einfaches Lösen erforderlich sind. Schrauben und Niete bilden dagegen feste Reib- bzw. Formschlußverbindungen. Die Beanspruchung der Formteile (Bolzen, Niete, Schrauben) ist ähnlich, also hauptsächlich auf Abscheren und Lochleibung. Bolzen und Niete werden meist als Scher-Lochleibungs-Passverbindungen (SLP) ausgeführt, Schraubenverbindungen häufig als gleitfeste vorgespannte Verbindungen (GV, GVP).

Frage 9.4 

Welche Stiftart (Bauform) erfüllt die gestellte Aufgabe am besten? (1) Präzise Lagesicherung von Bauteilen (weich) auch bei häufigem Lösen der Verbindung, (2) wie (1), Stifte jedoch nur einseitig zugänglich (z. B. bei Grundlöchern), (3) Präzise Lagesicherung gehärteter Bauteile (z. B. Werkzeugbau), (4) Anschlag für kleinen Hebel, (5) Übertragung hoher dynamischer (stoßartiger) Querkräfte bei absolut sicherem Sitz der Stifte, (6) Lagesicherung und Schubentlastung bei quer beanspruchten Schraubenverbindungen mit Durchsteckschrauben. - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 9.3.1.

Antwort zur Frage 9.4 

(1) Kegelstift DIN EN 22339, (2) Kegelstift mit Gewindezapfen DIN EN 28737 bzw. mit Innengewinde DIN EN 28736, (3) gehärteter Zylinderstift DIN EN ISO 8734, (4) Steckkerbstift DIN EN ISO 8741, (5) Spiralspannstift DIN EN ISO 8750 oder Connex-Spannstift, (6) Spannstift DIN EN ISO 8752

Frage 9.5 

Das Prinzip der Kerbstifte ist kurz zu beschreiben. Welche wesentlichen Vorteile weist diese Stiftart auf? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 9.3.1-3.

Antwort zur Frage 9.5 

Kerbstifte besitzen am Umfang drei Kerbwulstpaare, die beim Einschlagen in das Stiftloch elastisch in die Kerbfurchen zurückgedrängt werden. Die gegenüber der Bohrlochwandung entstehende Verspannung hält den Kerbstift rüttelsicher. - Vorteile der Kerbstifte: Löcher brauchen nicht gerieben zu werden, rüttelsicherer Sitz der Stifte, einfache Arbeitsweise.

Frage 9.6 

Ein Sicherungsring DIN 471-30x1,5 und eine Sicherungsscheibe DIN 6799-15 sind maßstäblich zu skizzieren. Wodurch unterscheiden sich diese Sicherungselemente grundsätzlich? Wodurch ist die exzentrische Form des Sicherungsrings begründet? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 9.4.1.

Antwort zur Frage 9.6 

S. Lehrbuch Bild 9-11a und 9-11h. Sicherungsringe sind durch Spreizen/Zusammendrücken nur axial montierbar. Der Durchmesser des Bauteils (z.B. Welle) darf in Montagerichtung nicht größer werden (Bund!). Sicherungsscheiben sind radial montierbar. Sie können auch an stark abgesetzten Bauteilen eingesetzt werden. - Exzentrische Form des Sicherungsrings: Die Breite des offenen Rings verkleinert sich zum freien Ende hin entsprechend der Form eines gekrümmten Trägers gleicher Festigkeit. Beim Spreizen bzw. Zusammenspannen verformt er sich dadurch rund. Nach der Montage sitzt der Ring dann mit gleichmäßiger radialer Spannung in der Ringnut.

Frage 9.7 

Was hat der Konstrukteur bei der Verwendung von Sicherungselementen zu beachten? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 9.4.1.

Antwort zur Frage 9.7 

Wegen der hohen Kerbwirkung der Nuten (Einstiche) sollten Sicherungsringe möglichst nur an den biegungsfreien Enden von Wellen angeordnet werden. Bei der üblichen einseitigen Kraftübertragung kann die Nut nach der entlasteten Seite hin abgeschrägt werden. Dies erleichtert die Fertigung und verringert die Kerbwirkung.

Roloff/Matek Navigation

 

Publikationen in Maschinenbau