Aufgabe Vorschlag C - 1 · Abitur Hessen Maschinenbautechnik LK 2021
Thema: Getriebe und Antriebe · Aus der Prüfung LK (2021)
Aufgabenstellung
Schaltgetriebe
Im Schaltgetriebe (Material 1) wird das Drehmoment von der Antriebswelle (Pos. 11) auf die Abtriebswelle (Pos. 9) übertragen.
Material 2 – Stückliste
Benennung · Normblatt · Werkstoff · Pos.
Scheibenfeder 6x9 · DIN 6888 · St · 40
Zylinderstift 6m6x20 · ISO 2338 · St · 39
Zylinderstift 6m6x16 · ISO 2338 · St · 38
Verschlussschraube M10x1 · DIN 910 · St · 37
Verschlussschraube M16x1,5 · DIN 910 · St · 36
Zylinderschraube M8x16 · DIN 7984 · 5.6 · 35
Zylinderschraube M6x16 · DIN 7984 · 5.6 · 34
Zylinderschraube M4x10 · DIN 7984 · 5.6 · 33
Nutmutter M24x1,5 · DIN 1804 · 8 · 32
Passfeder · DIN 6885 · C45K · 31
Passfeder · DIN 6885 · C45K · 30
Passfeder · DIN 6885 · C45K · 29
Sicherungsring 47x1,75 · DIN 472 · Federstahl · 28
Sicherungsring 25x1,2 · DIN 471 · Federstahl · 27
RWDR A16x30x7 · DIN 3760 · NBR · 26
RWDR A20x35x7 · DIN 3760 · NBR · 25
Nadellager NKJ42-20A · DIN 617 · · 24
Rillenkugellager 6005 · DIN 625 · · 23
Rillenkugellager 16005 · DIN 625 · · 22
Axial-Rillenkugellager 511 06 · DIN 711 · · 21
Rillenkugellager 6205 · DIN 625 · · 20
Dichtring A16x20 · DIN 7603 · Vf · 19
Dichtring A10x14 · DIN 7603 · Vf · 18
Dichtung · · Elastomer · 17
Dichtung · · Elastomer · 16
Dichtung · · Elastomer · 15
Dichtung · · Elastomer · 14
Distanzbuchse · · S235JR · 13
Buchse · · CuSn8 · 12
Antriebswelle · · 41CrMo4 · 11
Ritzelwelle · · 41CrMo4 · 10
Abtriebswelle · · 41CrMo4 · 9
Stirnrad · · EN-GJS-700-2U · 8
Stirnrad · · 46SPb20 · 7
Verschlussdeckel · · EN-GJL-200 · 6
Verschlussdeckel · · EN-GJL-200 · 5
Verschlussdeckel · · EN-GJL-200 · 4
Verschlussdeckel · · EN-GJL-200 · 3
Gehäuseoberteil · · EN-GJL-200 · 2
Gehäuseunterteil · · EN-GJL-200 · 1
1.1
Analysieren Sie die Zeichnung und nennen Sie alle Bauteile, die an der Drehmomentübertragung beteiligt sind, mit Angabe der Positionsnummer und der Art der Kraftübertragung in der Reihenfolge des Kraftflusses (Material 1 und 2). [6 BE]
1.2
Beschreiben Sie die Funktionsweise des Schaltvorganges. [4 BE]
1.3
Die Abtriebswelle (Pos. 9) besteht am linken Ende aus einem Gewinde und einem Kegelstumpf mit einer Scheibenfeder (Pos. 40). Erläutern Sie die Verwendung des Wellenendes. [5 BE]
Lösung
Nach den offiziellen Korrekturhinweisen
1.1 Analysieren Sie die Zeichnung und nennen Sie alle Bauteile, die an der Drehmomentübertragung beteiligt sind, mit Angabe der Positionsnummer und der Art der Kraftübertragung in der Reihenfolge des Kraftflusses (Material 1 und 2).
Lösung: Energiefluss / Reihenfolge: • Antriebswelle (Pos. 11) → Passfeder (Pos. 29): formschlüssig • Passfeder (Pos. 29) → Ritzelwelle (Pos. 10): formschlüssig • Ritzelwelle (Pos. 10) → Stirnrad (Pos. 7): formschlüssig • Stirnrad (Pos. 7) → Schrauben (Pos. 34): kraftschlüssig • Schrauben (Pos. 34) → Stirnrad (Pos. 8): kraftschlüssig • Stirnrad (Pos. 8) → Passfeder (Pos. 30): formschlüssig • Passfeder (Pos. 30) → Abtriebswelle (Pos. 9): formschlüssig
1.2 Beschreiben Sie die Funktionsweise des Schaltvorganges.
Lösung: Mit dem Schaltgetriebe können insgesamt zwei Übersetzungen realisiert werden. Das Schalten erfolgt durch Verschieben der Ritzelwelle (Pos. 10). Diese bewegt sich in der Antriebswelle (Pos. 11). Es darf nur bei Stillstand des Getriebes geschaltet werden.
1.3 Die Abtriebswelle (Pos. 9) besteht am linken Ende aus einem Gewinde und einem Kegelstumpf mit einer Scheibenfeder (Pos. 40). Erläutern Sie die Verwendung des Wellenendes.
Lösung: Der Kegel dient zur kraftschlüssigen Übertragung des Drehmoments auf beispielsweise ein aufgesetztes Rad. Dieses wird mithilfe einer Spannmutter auf die Kegelfläche gepresst. Insgesamt erfolgt die Kraftübertragung kraftschlüssig; die Scheibenfeder dient als Lagesicherung.
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