Aufgabe Vorschlag A - 5.1 · Abitur Hessen Maschinenbautechnik LK 2021

Thema: Welle-Nabe-Verbindungen · Aus der Prüfung LK (2021)

Aufgabenstellung

Die Schneckenradwelle aus E295 hat ein genormtes Wellenende DIN 748-30 x 80 und überträgt ein Torsionsmoment von Mt=225 NmM_t = 225\text{ Nm} (Material 4 und Material 5). An dieser Stelle hat die Welle eine gemittelte Rautiefe Rz=10 μmR_z = 10\ \mu\text{m}.

Material 4

Schneckenradwelle mit Lagerung, Rillenkugellager DIN 625-6007

Material 5

Wellenenden

Europa-Lehrmittel: Tabellenbuch Metall, Haan-Gruiten: 39. Aufl. 1994

Material 6

Festigkeitskennwerte

Herbert Wittel et al.: Roloff/Matek Maschinenelemente Tabellenbuch (Seite 1-5), Wiesbaden 2011.

Beiwerte zur Überprüfung der Dauerfestigkeit

Oberflächenbeiwert b1b_1

Größenbeiwert b2b_2 für Kreisquerschnitte

Für andere Querschnittsformen kann etwa gesetzt werden:

bei Biegung für Quadrat: Kantenlänge ≈d\approx d; für Rechteck: in Biegeebene liegende Kantenlänge ≈d\approx d

bei Verdrehung für Quadrat und Rechteck: Flächendiagonale ≈d\approx d

Alfred Böge: Technologie/Technik Formelsammlung für Fachgymnasien und Fachoberschulen, Wiesbaden 9. Auflage 2008, S. 21.

5.1 Dimensionieren Sie eine Passfeder DIN 6885 Form A für das genormte Wellenende anhand der in der Nabe zulässigen Flächenpressung. Nennen Sie die normgerechte Bezeichnung der dimensionierten Passfeder.

Hinweis: Für die zulässige Flächenpressung soll die Streckgrenze des Nabenwerkstoffs S235 bei 2,5-facher Sicherheit zugrunde gelegt werden (Material 6).

[12 BE]

a)

b)

c)

d)

Aufgabenstellung: Aufgabe Vorschlag A - 5.1 · Abitur Hessen Maschinenbautechnik LK 2021

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

Zulässige Flächenpressung in der Nabe:

Lösung: 94 N/mm² / 94 MPa

Erforderliche tragende Länge der Passfeder:

Lösung: 53,2 mm

Gewählte genormte Passfederlänge:

Lösung: 63 mm

Normgerechte Bezeichnung der dimensionierten Passfeder:

Lösung: Passfeder DIN 6885 - A - 8 x 7 x 63

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