Download pdf - Kon Struk Tion

KonstruktionTeil I: Technisches Zeichnen

Teil I I: Aus Werkstoffkunde und Fes tigkeitslehreTeil III: Maschinenelemente

Teil IV: Konstruktionsmethoden

Skript zur LehrveranstaltungMaschinenelemente und Konstruktion

W. Hbner, T. Schmid

Fachhochschule Mnchen, FB 05 Studiengang Versorgungstechnik

c Vervielfltigung nur mit Zustimmung der Autoren2004

3Inhaltsverzeichnis

Literatur 6

Vorwort 8

I Technisches Zeichnen 10

1 Darstellende Geometrie 101.1 Grundkonstruktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.2 Schiefwinklige Axonometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.3 Rechtwinklige Axonometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2 Technische Darstellungen 222.1 Schrift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.2 Einteilung technischer Darstellungen . . . . . . . . . . . . . . . 242.3 Ansichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.4 Linenbreiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.5 Bemaung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.6 Schnittdarstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3 Mae und Toleranzen 303.1 Normzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.2 Toleranzen, Passungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.3 Oberachen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383.4 Sonstiges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

4 Gewinde und Schrauben 424.1 Gewindearten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424.2 Das metrische Spitzgewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434.3 Darstellung von Gewinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454.4 Wichtige Maschinenschrauben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464.5 Schraubentabellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504.6 Schraubverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524.7 Schraubensicherungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.8 Sonstige Schrauben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

5 Hauptzeichnungen und Einzelteilzeichnungen 56

II Aus Werkstokunde und Festigkeitslehre 60

6 Aluminium und seine Legierungen 606.1 Zustandsschaubilder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606.2 Warmebehandlung von Aluminiumlegierungen . . . . . . . . . 646.3 Wichtige Al-Legierungen und ihre Verwendung . . . . . . . . . 66

7 Stahl und Eisen 687.1 Das Eisen-Kohlensto-Diagramm . . . . . . . . . . . . . . . . . 687.2 Warmebehandlung von Stahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 707.3 Eisen-Gusswerkstoe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 747.4 Legierte Stahle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

8 Werkstoprufung und Werkstokennwerte 788.1 Zug- und Druckversuch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 788.2 Harte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 818.3 Festigkeit und Sicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 848.4 Kerbschlagarbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 908.5 Werkstokennwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

9 Festigkeitslehre 949.1 Zug und Druck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 969.2 Biegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 979.3 Torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1009.4 Knickung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1019.5 Vergleichsspannungen und Festigkeitshypothesen . . . . . . . . 1029.6 Kerbfaktoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

5III Maschinenelemente 110

10 Walzlager 11110.1 Vor- und Nachteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11110.2 Bauformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11210.3 Klassizierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11610.4 Berechnung der Walzlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11710.5 Passungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12210.6 Anordnung und Fixierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12410.7 Lagerdichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12710.8 Spezialliteratur zu Walzlagern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

11 Gleitlager 13011.1 Allgemeine Vor- und Nachteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13011.2 Flussige Reibung und Viskositat . . . . . . . . . . . . . . . . . 13211.3 Hochwertige Gleitlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13411.4 Einfache Gleitlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

12 Zahnrader 14212.1 Begrie und Einteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14212.2 Walzkinematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14412.3 Die Evolventenverzahnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14612.4 Krafte, Momente, Leistung, Ubersetzung . . . . . . . . . . . . . 15012.5 Zahnfutragfahigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15412.6 Gestaltungshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

13 Achsen, Wellen und Naben 15813.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15813.2 Spannungen und Deformationen . . . . . . . . . . . . . . . . . 15913.3 Kritische Drehzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16313.4 Zylindrische Pressverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16713.5 Sonstige Press- und Klemmverbindungen . . . . . . . . . . . . . 17413.6 Formschlussige Verbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17813.7 Stifte, Sicherungselemente und Bolzen . . . . . . . . . . . . . . 184

14 Schweiverbindungen 19014.1 Schmelzschweien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19014.2 Press-Schweien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

15 Sonstige feste Verbindungen 20415.1 Loten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20415.2 Kleben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20615.3 Nietverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

16 Schraubverbindungen 21816.1 Das Verspannungsdiagramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21816.2 Festigkeitsberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22716.3 Ein Beispiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23016.4 Vereinfachte Schraubenberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . 234

17 Federn 23617.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23617.2 Die zylindrische Schraubendruckfeder . . . . . . . . . . . . . . . 24017.3 Tellerfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24617.4 Biegefedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25017.5 Drehstabfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

18 Rohrleitungen, Dichtungen und Flansche 25418.1 Rohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25418.2 Dichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26118.3 Flanschverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

19 Armaturen 27019.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27019.2 Ventile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27119.3 Schieber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27219.4 Hahne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27319.5 Klappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27419.6 Dichtungen an bewegten Flachen . . . . . . . . . . . . . . . . . 276

IV Konstruktionsmethoden 282

20 Inhalte, Kriterien und Gestaltung 28320.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28320.2 Kriterien fur technische Produkte und Systeme . . . . . . . . . 28420.3 Methoden und Prinzipien bei der Gestaltung . . . . . . . . . . 286

21 Konstruieren mit dem Rechner 287

7Literatur zu ME und Konstruktion

[1] Paul Bottcher u. a.:Technisches Zeichnen.Teubner, Stuttgart 19982 3 . C{{ 23,00

[2] Martin Klein:Einfuhrung in die DIN-Normen.Teubner, Stuttgart 20011 3 . C{{ 69,00

[3] Karl-Heinz Decker:Maschinenelemente, Gestaltung und BerechnungHanser, Munchen Wien 200116. C{{ 34,90Karl-Heinz Decker u. Karlheinz Kabus:Maschinenelemente - AufgabenHanser, Munchen Wien 200010. C{{ 24,90

[4] Wilhelm Matek, Dieter Muhs und Herbert Wittel:Rolo/Matek Maschinenelemente.Vieweg, Braunschweig 200115. C{{ 34,90(enthalt einen Tabellenteil, der in der FH-Bibliothek separat verliehen wird)

Aufgab ensamm lung 200011 . C{{ 26,00Formelsammlung 20016. C{{ 19,90

[5] Wilhelm Tochtermann u. Ferdinand Bodenstein:Konstruktionselemente des Maschinenbaus. Teil 1 vergrien,Springer, Berlin . . . 19799 Teil 2 vergrien

[6] Wolfgang Weibach:Werkstokunde und Werkstoprufung.Vieweg, Braunschweig u. Wiesbaden 200114 C{{ 26,00

1Die Preise sind vom September 2002, lt. Auskunft der Buchhandlung Volkl

[7] G. Niemann u. H. Winter: Bd. 1 C{{ 99,95Maschinenelemente. Bd. 2 C{{ 79,95Springer Berlin . . . 2001 Neuau. /892 /862 Bd. 3 C{{ 74,95

[8] G. Kohler, H. Rognitz:Maschinenteile.Teubner, Stuttgart 19928. Neuauage Ende 2002

[9] Dubbel: Taschenbuch fur den Maschinenbau(Hrsg.: Wolfgang Beitz u. Karl-Heinz Kuttner):Springer, Berlin . . . 200121. C{{ 79,95

"Dubbel interaktiv\ (CD-ROM), 2002 C{{ 99,95

[10] Hutte: Die Grundlagen der Ingenieurwissenschaften.(Hrsg.: Horst Czichos)Springer, Berlin . . . 200031. C{{ 39,95

[11] J. Eube u. a.:Stahl, TabellenbuchBeuth, Berli n . . . 19993 .

[12] Werner Hbner Techni sche Mechanik I I, Vorlesungsskript.FHM, FB05 VF, Munchen 200212

Auf spezielle Literatur wird in manchen Kapiteln zusatzlich hingewiesen.

9Vorwort

Das vorl iegende S kript wurde fur die Lehrveranstaltu ng desStudiengangs Versorgungstechnik bzw. Papier/Ku nststoff erstellt. DieStoau swahl wurde so getroen, dass dem Ingen ieur das fr den Dialog mit den Maschi nenh erstellern erforderlich e Grun dlagenwissenbereitgestellt wird. Auch soll er damit Fragen der Instandhaltungselbstandig beurteilen und bearbeiten konnen. Auf viele Details, wie siein den fur Maschinenbauer gedachten Lehrbuchern enthalten sind, wirdverzichtet und eine moglichst einheitliche Bezeichnungsweise angestrebt.Dadurch soll erreicht werden, dass die Verbindung zu den physikalischenGrundlagen, vor allem der Technischen Mechanik, erkennbar bleibt.

Das Skript "Konstruktion\ ist in 4 Teile gegliedert:

I Technisches ZeichnenII Aus Werkstokunde und FestigkeitslehreIII MaschinenelementeIV Konstruktionsmethoden

Im Teil I, Technisches Zeichnen, geht es um die normgerechteDarstellung von Maschinen(teilen). Dazu wird auf die DarstellendeGeometrie und einige Grundnormen eingegangen.

Der Teil II, Aus Werkstokunde und Festigkeitslehre, soll ein Minimuman Verstandnis fur metallische Werkstoe vermitteln, einen Einblickin die Werkstoprufung und die Werkstokennwerte geben sowie diewichtigsten Zusammenhange der Festigkeitslehre darstellen. In anderenStudiengangen ist die Werkstokunde eine eigene Lehrveranstaltung.Das Kapitel Festigkeitslehre ist ein Auszug dem Skript TechnischeMechanik II des Autors und hier zum schnelleren Nachschlageneingefugt.

Im Teil III, Maschinenelemente, dem bei weitem umfangreichsten Teildes Skripts, geht es um

Verbindungselemente (Niete, Schrauben, Keile, Federn, Stifte,Bolzen, Schwei- Lot- und Klebeverbindungen),

Lagerungs- und Ubertragungselemente (Gleit- und Walzlager, Achsenund Wellen, Zahnrader und Getriebe) und um

Elemente zum Transport von Fluiden (Rohre mit Flanschen undDichtungen sowie Armaturen)

Die Gliederung in diesem Skript richtet sich nicht nach dieserSystematik, sondern ist nach didaktischen Gesichtspunkten gewahlt.Es sollen genugend Voraussetzungen aus der Technischen Mechanikvorliegen und die Studienarbeiten rechtzeitig bearbeiten werden konnen.

In dem sehr knapp gehaltenen Teil IV, Konstruktionsmethoden, geht esum

Systematik, Methodik und Bewertungsverfahren

sowohl von Bauteilen als auch von Gesamtkonstruktionen. Die dortaufgefuhrten Check-Listen sollen eine Hilfe fur die Praxis sein.Die meisten der Skizzen und Zeichnungen wurden vom Autorin AutoCAD erstellt, der Text in dem Textsatzsystem LATEXgeschrieben. Dieses Skript wird jahrlich aktualisiert. Die jeweilsneueste Version steht als pdf-Datei zum Herunterladen zur Verfugung.

Werner Hbner, Thomas Schmid

1 DARSTELLENDE GEOMETRIE 11

Teil I

Technisches Zeichnen

1 Darstellende Geometrie

1.1 Grundkonstruktionen

1.1.1 Lote und Tangenten

Bild 1.1. Lote

Bild 1.2. Tangenten

1.1.2 Dreiecke

Winkelsumme

+ + = 180

Flache

A =12c hc =

12ab sin (1.1)

Bild 1.3. Bezeichnungen am Dreieck

Seitenhalbierende schneiden sich imSchwerpunkt S, der sie im Verhaltnis2:1 teilt.

Bild 1.4. Seitenhalbierende

Winkelhalbierende schneiden sich im Mittelpunkt des Innenkreises.Mittellote schneiden sich im Mittelpunkt des Auenkreises.

Bild 1.5. Winkelhalbierende und Mittellote


Auch die Hohen schneiden sich in einemPunkt

Bild 1.6. Hohen

Sonderfalle

Gleichschenkliges Dreieck

a = b

Bild 1.7.Gleichschenkliges

Dreieck

Gleichseitiges Dreieck

a = b = c; = = = 60

h =a2p

3 (1.2)

Bild 1.8.Gleichseitiges

Dreieck

Rechtwinkliges Dreieck

a2 + b2 = c2

Bild 1.9. RechtwinkligesDreieck

1.1.3 Das regelmaige Sechseck

Ein Sechseck wird mit der Zirkelkonstruktiongezeichnet. Fur das Eckenma folgt aus(1.2)

e = 2r =2p3s

Bild 1.10. Sechseck

1.1.4 Hullkreis

Bei einem Hullkreis an 2 Kreise musszuerst der Radius rH gewahlt werden. DerMittelpunkt des Hullkreises ergibt sich alsSchnittpunkt der beiden Kreise um dieMittelpunkte 1 und 2 mit rHr1 bzw. rHr2.

Bild 1.11. Hullkreis


1.1.5 Die Ellipse

Die Flache ist

A = ab (1.3)

Groe Halbachse a,kleine Halbachse b,Brennpunktabstand e

e2 = a2 b2

Bild 1.12. Ellipse

Jeder Kreis wird in perspektivischerDarstellung zur Ellipse. Es gilt nachBild 1.12

b0a0 =

ba

Fur die Krummungsradien in den Scheitelngelten

R =a2

b; r =

b2

a(1.4)

Bild 1.13 zeigt, wie diese zeichnerischermittelt werden und wie eine Ellipsedamit naherungweise gezeichnet werdenkann. In der Literatur wird z.B. auch eineKorbbogen-Konstruktion angegeben; dieseversagt jedoch bei achen Ellipsen.

Bild 1.13. Krummungsradien,grasch


1.2 Schiefwinklige Axonometrie

Fur die in Bild 1.14 dargestellte Kabinett-Projektion gilt:

Vorteil: leicht zu zeichnen Nachteil: Zylinder wirken schief;

die Ellipsen sind um 7 geneigt.

Bild 1.14.Kabinett-Projektion

1.3 Rechtwinklige Axonometrie

1.3.1 Allgemeines

Bei der rechtwinkligen Axonometrie wird ein rechtwinkligesKoordinatensystem so in die Zeichenebene projiziert, dass die z-Achsesenkrecht erscheint. Das Koordinatensystem soll die Zeichenebene in denPunkten A, B und C schneiden. Es sind beliebige Winkellagen moglich.Die Achsen haben gegenuber der Zeichenebene die Winkel ; ; .Bild 1.15 zeigt eine allgemeine Lage, in der der Winkel zu sehen ist.

Bild 1.15. Senkrechte Axonometrie

In der Seitenansicht (links) fallen die Punkte A und B zusammen, alsoist AB in der Zeichenebene eine horizontale Gerade. In der Zeichenebeneerscheinen alle Achsabschnitte verkurzt

a0 = a cos ; b0 = b cos; c0 = c cos (Die dritte Beziehung ist aus der Seitenansicht erkennbar). In derZeichenebene erscheint die x-Achse unter dem Winkel 'x und die y-Achse unter dem Winkel 'y. Den Zusammenhang dieser Groen mitden Winkeln ; ; kann man aus Bild 1.15 ableiten. Dazu wird derAbstand des Ursprungs O von der Zeicheneben mit h und die Hohe desDreiecks ABO' mit f bezeichnet. Es gelten

sin'x = f=a0 und sin'y = f=b0

f = h tan

h = a0 tan; h = b0 tan ; h = c0 tan

(Die dritte Beziehung ist aus der Seitenansicht erkennbar).


Also gelten

sin'x = tan tan (1.5)

sin'y = tan tan (1.6)

Die Erganzungswinkel

0 = 90 ; 0 = 90 ; 0 = 90 beschreiben die Orientierung des Vektors ~OO0 (Hohe h) im Raum. Fursie gilt

cos2 0 + cos2 0 + cos2 0 = 1Von den Winkeln ; ; sind nur zwei frei wahlbar. Wegen

cos2 0 = sin2 = 1 cos2 u.s.w.folgt

1 cos2 + 1 cos2 + 1 cos2 = 1und deshalb fur die "Verkurzungsverhaltnisse\ cos; cos ; cos

cos2 + cos2 + cos2 = 2 (1.7)

Aus Bild 1.15 erkennt man auerdem, dass ein Kreis senkrecht zurz-Achse mit dem Radius R in der Zeichenebene als Ellipse mit denHalbachsen

az = R bz = R sin (1.8)

erscheint. Entsprechend gilt fur Kreise senkrecht zur x- bzw. y-Achse

ax = R bx = R sin (1.9)

ay = R by = R sin (1.10)

1.3.2 Rechtwinklige Axonometrie, dimetrisch

Einen Sonderfall der rechtwinkligen Axonometrie erhalt man, wenn manfestlegt, dass die Achslangen sich wie 12 : 1 : 1 verhalten sollen. Diesnennt man eine dimetrische (= 2-maige) Darstellung z.B. in Bild 1.16 .Aus (1.7) wird

(14

+ 1 + 1) cos2 = 2

und daraus

cos =r

89; sin =

r1 8

9=

13; tan =

1p8

=

cos =12

cos =p

23; sin =

r1 2

9=p

73; tan =

r72

Man erhalt die Winkel aus (1.5) und(1.6)

sin'x =r

716; 'x = 41;4

sin'y =18; 'y = 7;2

Vorteile: Zylinder wirkensenkrecht.Eine Ansicht ist wenig verandert.

Anwendung bei 2 wichtigenDimensionen

Bild 1.16. Wurfel, dimetrisch


Eine Kante der Lange a erscheint in der 7,2und der 90-Richtung als

c =2p

23a = 0;943a

Fur die Verkurzung in der 41,4-Richtung gilt

c0 = 12c

Wie immer bei der senkrechten Axonometriestehen die groen Halbachsen der Ellipsensenkrecht auf den Achsrichtungen.

Ein Kreis vom Radius R senkrecht zur x-Achewird zur Ellipse mit den Halbachsen

aE = R; bE = R sin =r

79R = 0; 882R

Bild 1.17. Zylinder,dimetrisch

Aus Kreisen vom Radius R senkrecht zur x- und zur y-Achse werdenache Ellipsen mit

aE = R; bE = sin =13R = 0;333R

Praktisches Zeichnen der dimetrischen Darstellung:

c = a; c0 = a2

Die vordere Ellipse hat die Halbachsen

aE = 1;061R; bE = 0; 935R

Naherungsradien ergeben sich durch die Schnittpunkte der Mittellote.Die achen Ellipsen haben die Halbachsen

aE = 1;061R; bE =13aE = 0; 353R

Mit (1.4) erhalt man die Krummungsradien:

rE = b2E=aE = 0;118R; RE = a2E=bE = 3;18R

1.3.3 Rechtwinklige Axonometrie, isometrisch

Bei der isometrischen Darstellung (iso = gleich) erscheinen achsparalleleKanten gleicher Lange im Verhaltnis 1 : 1 : 1. Die Winkel der x-und y-Achsen zu der Horizontalen sind jeweils 30. Dies kann aus derAnschauung gefolgert, oder wie oben hergeleitet werden:

Aus (1.7) wird

(1 + 1 + 1) cos2 = 2

und daraus

cos =q

23 ; sin =

q13 ; tan =

1p2

Aus (1.5) und (1.6) folgt

sin'x = sin'y = 12Bild 1.18. Wurfel,

isometrisch

Diese Darstellung hat den Vorteil, dass alle Mastabsfaktoren undEllipsen gleich sind. Die isometrische Darstellung wird bevorzugt-, wennalle 3 Dimensionen wichtig sind.

Die Verkurzung in allen Achsrichtungen ist

c =q

23a = 0;816a

Die groen Halbachsen der Ellipsen stehensenkrecht auf den Achsen.Ein Kreis vom Radius R wird zu einer Ellipse mit

aE = R; bE = 1p3R = 0; 577R

Das praktische Zeichnen erfolgt mit

c = a; aE = 1; 22R; bE = 0;71R

RE =a2EbE

= 2; 12R; rE =b2EaE

= 0;408RBild 1.19. Zylinder,

isometrisch

2 TECHNISCHE DARSTELLUNGEN 23

2 Technische Darstellungen

2.1 Schrift

Verwendet wird die ISO-Normschrift DIN 6776 T1 von Tab. 2.2 . Sie istdurch die ganzzahligen Groenverhaltnisse der 10 mm-Schrift gegeben.Die wichtigste, und zur Vermaung stets zu verwendende Groe ist dieangegebene 3,5 mm-Schrift.

Hohe, Grobuchstaben 3,5 10Hohe, klein 2,5 7Linienbreite 0,35 1Buchstabenabstand 0,7 2Wortabstand 2,1 6Zeilenabstand 5,7 16

Tab. 2.1. ISO-Normschrift DIN 6776 T13,5 mm und 10 mm

Zu beachten:

Bemaung nicht kleiner als 3,5 mm, Indizes 2,5 mm. Gerade Schrift mit Schablone, kursive Schrift (15) von Hand.

Tab. 2.2. ISO-Normschrift DIN 6776 (T1, Schriftform B, vertikal)


2.2 Einteilung technischer Darstellungen

Die folgenden technischen Darstellungen werden sinnvollerweise in derangegebenen Reihenfolge erstellt

Skizzen

Mittellinen Alles zuerst dunn zeichnen, dann von innen nach auen dick

nachziehen Bemaen (Malinen zeichnen, Werkstuck messen, Zahlen eintragen) Toleranzen, Oberachenangaben Schraur

Tuschezeichnungen

Mittellinien, Kreise Bogen. Waagerechte, senkrechte, schrage

Linien. Malinien, Pfeile, Zahlen. Schraur, Schriftfeld.

Bleistiftzeichnungen

Kreise und Bemaungen in Tusche

Diagramme nach DIN 461

Mae und Formelzeichen senkrecht Worter in Achsrichtung Einheit statt vorletzter Zahl Einheit nicht in [ ]

Bild 2.1. Diagramme

2.3 Ansichten

Deutsche Norm DIN 6 T1 (Projektionsmethode 1): Kippen!Nachteil: Die linke Seite erscheint rechts! Dies ist bei langeren Wellenetc. ungunstig (vgl. Bild 2.3 ).

Beispiele:

Bild 2.2. V = Vorderansicht, D = Draufsicht, S = Seitenansicht

Bild 2.3. Darstellung zylindrischer Korper


2.4 Linenbreiten

Die wichtigsten Linienbreiten sind:

0,50 mm Umrisse, sichtbare Kanten,Schnittlinien

0,35 mm Mae, Text, Symbole

0,25 mm Verdeckte Kanten,Mittellinen

Fur groere Zeichnungen gibt es auch dieKombination

0,7 mm / 0,5 mm / 0,35 mm

Bild 2.4. Linenbreiten

2.5 Bemaung

Die Bemaung erfolgt verschieden, je nachdem ob die Zeichnung furdie Funktionsbeschreibung, fur die Fertigung oder fur die Prufungverwendet wird.

Malinen haben ca 10 mm Abstand vom dargestellten Teil(Minimum: 7mm)

Mazahlen ( 3; 5 mm) stehen etwa in der Mitte uber dendurchgezogenen Malinen

Benachbarte Malinien sollen gleiche Abstande und versetzteMazahlen haben.

Pfeile: Etwa 15, abhangig von Linienbreite der Vollinie dLinienbreite Pfeillange Punkte Kreise

d 5d 1; 5d 2; 5d0,5 mm 2,5 mm 0,75 mm 1,2 mm

Quadratische und zylindrische Querschnitte werden durch dievorgestellten Zeichen bzw. gekennzeichnet

Radien werden durch ein vorgestelltes R gekennzeichnet. Malinien sollen sich nicht kreuzen.

Bild 2.5. Prisma (keine Mittellinie) und Zylinder

Mittellinien werdenin den Strichen gekreuztals Vollinien gezeichnet, wenn sie kurz sind

Radien und Durchmesser werden in technischen Darstellungenunterschieden. Bei Voll- oder Halbkreisen wird stets der Durchmesserangegeben. Radien stehen nur bei Abrundungen.

Bild 2.6. Darstellung von Mittellinien und Radien


Beispiele fur die Bemaung:

Bild 2.7. Ansichten und Vermaung bei quaderformigen Korpern

Bild 2.8. Ansichten und Vermaung bei zylindrischen Korpern,die untere Darstellung mit -Zeichen ist alternativ

2.6 Schnittdarstellungen

Die Schnittdarstellung erfolgt nach DIN 6. Fur die Schraur gilt:

Immer unter 45 zur Werkstuckhauptrichtung Abstand nicht zu klein Bei einem Werkstuck immer gleich Volle Werkstucke wie Wellen, Grie, Stangen, Bolzen, Schrauben

nicht im Schnitt darstellen

Bild 2.9. Schnittdarstellungen

3 MASSE UND TOLERANZEN 31

3 Mae und Toleranzen

3.1 Normzahlen

Technische Mae sollen sich moglichst an den Normzahlen orientieren. Dadurchkann die Zahl der Halbzeuge (z.B. Rundmaterial) und der Mewerkzeuge(Lehren) gering gehalten werden.Die Normzahlen sind so aufgebaut, dass die nachste das jeweils q-fache dervorhergenden ist. Daraus ergeben sich die Reihen

R5: q5 = 10 ) q = 1; 585R10: q10 = 10 ) q = 1; 259R20: q20 = 10 ) q = 1; 122

Die Normzahlen von Tab. 3.1 zwischen 100 und 1000 sind nach DIN 323genormt. Die ersten 3 Spalten enthalten die Hauptwerte in den Grundreihen,die ubrigen Spalten heien Rundwertreihen.

R5 R10 R20 R'10 R'20 R"5 R"10 R"20100 100 100

112 110 110125 125 120 120

140160 160 160 150 150

180200 200

224 220 220250 250 250

280315 315 320 320 300 300

355 360 350400 400 400

450500 500

560 550630 630 630 600 600 600

710 700800 800

900

Tab. 3.1. NormzahlenDie von den Hauptwerten abweichenden Werte der Rundwertreihen R"5 und R"10

sollen vermieden werden

3.2 Toleranzen, Passungen

3.2.1 Begrie

Die Begrie nach DIN ISO 286 werden amBeispiel einer Welle (50) dargestellt:

Hochstma 50,05Nennma 50Mindestma 49,98Oberes Abma 0,05Unteres Abma -0,02Istma z.B. 50,027

Bild 3.1. ToleriertesMa

Moglich ist auch50 + 0; 05 0; 02

3.2.2 Matoleranzen

Tolerierte Mae eines Bauteils werden in der Regel nicht wie in Bild 3.1sondern mit Toleranzkurzzeichen wie in Bild 3.2 angeben.

Bild 3.2. Toleranzfelder bei Welle und Bohrung

Der Buchstabe bestimmt das Grundabma und damit die Lage desToleranzfeldes. Er wird nach der folgenen Tabelle zugeordnet

Bohrung: A . . . H . . . Zgro 0 klein

Welle: a . . . h . . . zklein 0 gro

Tab. 3.1. Zuordnung der Grundabmae


Die Berechnung der Grundabmae erfolgt nach DIN ISO 286, z.B. furF oder f aus 5;5 D0;41 (D in mm, Abma in m).Die Zahl bestimmt den Toleranzgrad, im Maschinenbau von 6 bis 11.Diesen Zahlen sind die Grundtoleranzgrade wie folgt zugeordnet:

6 7 8 9 10 1110i 16i 25i 40i 64i 100i

Der Toleranzfaktor i wird je nach Durchmesser verschieden berechnet:

fur D < 500 mm aus i = 0;45 3pD+ 0; 001D

fur D 500 mm aus i = 0;004D + 2; 1(D in mm, i in m).

Grundabma und Grundtoleranzgrad zusammen heien Toleranzfeld.Tab. 3.5 und Tab. 3.6 enthalten die wichtigsten Grundabmae bzw.Grundtoleranzen bis zu 100.

3.2.3 Form- und Lagetoleranzen

Form- und Lagetoleranzenwerden nach DIN ISO 1101 inDoppel- oder Dreifachkastchenangegeben. Beispiele sind

Rundlauf Zylinderform Parallelitat Rechtwinkligkeit

Bild 3.3. Beispiel Lagetoleranz: Rundlauf

Weitere Beispiele siehe [1], S. 129.

3.2.4 Passungen

Passungen sind in der oben zitierten Norm DIN ISO 286 genormt.Die wichtigsten Begrie werden an einem Beispiel nach dem SystemEinheitsbohrung erklart

Spielpassung Ubergangs-passung

Ubermapassung

Bohrung 50H7 50H7 = 50+0:0250:000 50H7

Welle 50f7 = 500:0250:050 50j6 = 50+0:0110:005 50r6 = 50+0:050+0:034Laufsitz Schiebesitz Mittl. Presssitz

Tab. 3.2. Passungen

Wie Tab. 3.2 zeigt, ist das Bohrungsma immer gleich.Bei dem System Einheitswelle wird von dem Wellendurchmesser z.B.50h6 ausgegangen. Die Bohrung 50F8 ergibt dann eine Spielpassung, 50R8

eine Presspassung.

Fur nicht mit Toleranzen versehene Mae gelten die Allgemeintoleranzen(fruher Freimatoleranzen genannt). Nach DIN ISO 2768 - 1 gibt es dieToleranzklassen

f = feinm = mittelc = grob (engl. coarse)v = sehr grob (very coarse)

Bei der Toleranzklasse m betragen die Abmae z.B. 0; 3 mm fur Maezwischen 30 mm und 120 mm.


Tab. 3.3. Passungsauswahl (aus [9]) Tab. 3.4. Wichtige Abmae (aus [2])


Toleranzfeld- A B C D E F G H

lage + ja b c d e f g h

Nennma in mm j31 ... 40 310 170 120

41 ... 50 320 180 13080 50 25 9 0

51 ... 65 340 190 140

65 ... 80 360 200 150100 60 30 10 0

81 ... 100 380 220 170

101 ... 120 410 240 180120 72 36 12 0

Tab. 3.5. Grundabmae in m,(Vorzeichen in der 2. und 4. Zeile)

6 7 8 9 10 11

Nennma in mm

31 ... 40

41 ... 5016 25 39 62 100 160

51 ... 65

65 ... 8019 30 46 74 120 190

81 ... 100

101 ... 12022 35 54 87 140 220

Tab. 3.6. Grundtoleranzgrade in mum

siehe Norm P R S U X Toleranzfeld-

lagej5,6 j7 k6,7 m n p r s u x

+ Nennma in mm

60 80 31 ... 40-5 -10 2 9 17 26 34 43

70 97 41 ... 50

41 53 87 122 51 ... 65-7 -12 2 11 20 32

43 59 102 146 65 ... 80

51 71 124 178 81 ... 100-9 -15 3 13 23 37

54 79 144 210 101 ... 120

Tab. 3.5b. Grundabmae, Fortsetzung


3.2.5 Berechnung des Spiels und des Ubermaes

Die folgenden Bezeichnungen werden eingefuhrt:

oberes Abma unteres Abma

Bohrung Ao Au

Welle ao au

Das Hochstspiel Sh und das Mindestuberma Um berechnen sich aus

Sh = Ao au = Um (3.1)Das Mindestspiel Sm und das Hochstubermaes Uh berechnen sich aus

Sm = Au ao = Uh (3.2)Die Groe Uh Um heit Passtoleranz.

3.3 Oberachen

3.3.1 Oberachenkennzeichen

Nach DIN ISO 1302 sind die in Bild 3.4 oben dargestellten Zeichengenormt:

Bild 3.4. Oberachenkennzeichen

Die uber dem Winkel stehenden Zahlenwerte (ohne Formelzeichen)geben stets den Arithmetischen Mittenrauwert Ra an. Daneben wird z.B.in der Form Rz40 die gemittelte Rautiefe Rz eingetragen. Die Begrieder Rauheit werden im nachsten Unterabschnitt erklart.Die fruheren, in Bild 3.4 unten dargestellten Kennzeichnungen sollennicht mehr verwendet werden.

3.3.2 Rauheitsangaben

Im folgenden wird eine Auswahl aus den in DIN ISO 1302 festgelegtenBegrien zu technischen Oberachen angegeben (Naheres in [1], [9] oder[3]).

Bild 3.5. Groen der Rauheit(Die Bezugsline m kann z.B. auch ein Kreisbogen sein)

In Bild 3.5 sind die folgenden Groen erkennbar:

Prolerhohung Rp Maximale Prolhohe Ry (fruher Rautiefe Rt)

Daraus ermitteln sich die Werte:

Gemittelte Rautiefe RzArithmetisches Mittel aus 5 Ry-Werten aneinander grenzenderEinzelmess-Strecken.

Arithmetischer Mittenrauwert Ra :Arithmetisches Mittel der absoluten Werte aller Prolabweichungen.

Wie z.B. in [9] an zahlreichen Beispielen dargestellt ist, kann mit sehrgrober Naherung gelten

Ry 10Ra


3.4 Sonstiges

3.4.1 Kegel

Kegel sind z.B. als Passachen sehr wichtig und mussen deshalb genauvermat werden. Dabei ist die Angabe 1 : x, die Lange und einEnddurchmesser verbindlich. Der zweite Durchmesser und der halbeKegelwinkel ergeben sich aus

D = d+1xl

tan2

=12

1x

im skizzierten Beispiel also

D = 55 +16

90 = 70

tan2

=112

= 0;0833

2

= 4;76364 = 44504900 Bild 3.6. Beispiel eines Kegels mit x = 6

Die Winkelangabe wird zum Drehen der Flache benotigt.

3.4.2 Freistiche

Freistiche sind nach DIN 509 genormt:

Form E: Eine bearbeitete FlacheForm F: Zwei bearbeitete Flachen senkrecht aufeinander.

Bild 3.7. Innenfreistich Form E(aus [1], S.89)

Bild 3.8. Auenfreistich Form F(aus [1], S.89)

4 GEWINDE UND SCHRAUBEN 43

4 Gewinde und Schrauben

In diesem Kapitel werden die Normung und die Darstellung vonGewinden, Schrauben und Muttern behandelt. Die Dimensionierungund Berechnung von Schraubverbindungen wird im Teil III(Konstruktionselemente) behandelt.

4.1 Gewindearten

Gewinde werden eingeteilt in

Auengewinde = Bolzengewinde undInnengewinde = Muttergewinde

Am verbreitetsten sind die Befestigungsgewinde, ausgefuhrt als

Spitzgewinde

Diese sind in der Regel eingangig .

Daneben gibt es die Bewegungsgewinde, ausgefuhrt als

TrapezgewindeSagengewinde (bei einseitiger Kraft)Rundgewinde (bei starkem Schmutz)

Bewegungsgewinde konnen auch zweigangig (Beispiel Klavierstuhl) odermehrgangig sein.

4.2 Das metrische Spitzgewinde

4.2.1 Allgemeines

Das Regelgewinde ist das metrische ISO-Gewinde nach DIN 13 T1 Diewichtigsten Groen sind

Nenndurchmesser d; D

Steigung P

Winkel 2 = 60

Mit diesen Groen ergeben sich die ubrigen Mae aus den im folgendendargestellten Zusammenhangen.

Die Hohe des Proldreiecks folgt aus

H =12p

3P 0; 866P

4.2.2 Das Bolzengewinde

Die Fase des Bolzens ist H=8. DerFlankendurchmesser kennzeichnet dieMitte des Proldreiecks und folgt aus

d2 = d+ 2H8 2H

2= d 3

4H

Die Gewindetiefe des Bolzens h3 und derKernduchmesser d3 folgen nach Bild 4.1mit dem Rundungsradius des Bolzens R =H=6 zu

h3 = H H8 H6

=1724H

d3 = d 2h3 = d 1712HBild 4.1. Bolzengewinde


Fur die Spannungsberechnung wird der Spannungsdurchmesser dsverwendet, aus dem sich die Spannungsache As ergibt

ds =12(d2 + d3) = d 1312H; As =

4d2s

4.2.3 Das Muttergewinde

Wie in Bild 4.2 dargestellt, ist die Faseder Mutter H=4. Mit der Fase des BolzensH=8 (s.o) ergeben sich die Tragtiefe derGewindeverbindung

H1 = H H8 H4

=58H

und der Kerndurchmesser der Mutter zu

D1 = d 2H1 = d 54H

Bild 4.2. Muttergewinde

Eine Tabellierung der hier hergeleiteten Groen erubrigt sich, dasie jederzeit leicht berechnet werden konnen. Zum Zeichnen werdenNenn- und Kerndurchmesser benotigt, fur die spatere Berechnung derFlankendurchmesser und die Spannungsache. Der Nenndurchmesserund die Steigung sind fur Regelgewinde genormt (s. Tab. 4.1 ).

4.2.4 Sondergewinde

Bezeichnung von Feingewinden: M50 x 1,5Bezeichnung von Linksgewinden: M50 x 1,5 LH (left hand)

4.3 Darstellung von Gewinden

Bild 4.3. Darstellung von Gewinden


4.4 Wichtige Maschinenschrauben

Es gibt zahlreiche genormte Schrauben, die den entsprechendenNachschlagewerken entnommen werden konnen. In den meisten Fallensollte man sich auf die im folgenden dargestellten drei Schraubenartenbeschranken.

4.4.1 Die Sechskantschraube

Die Bezeichnung lautet z.B.

Sechskantschraube DIN EN 24014 M8 x 25 - 8.8

Darin sind

Nenndurchmesser d = 8 mmLange (ohne Kopf) 25 mmFestigkeitsklasse 8.8(Zugfestigkeit Rm = 800 N/mm2, Streckgrenze Re = 0;8Rm)

Bei Schrauben nach DIN EN 24017 ist b = l. Daneben gibt es noch dieNummern DIN EN 28676 und DIN EN 28765 mit Feingewinden. Dieneuen Normen DIN EN . . . unterscheiden sich von der alten DIN 931vor allem in den Schlusselweiten; in der Praxis sind Schrauben der altenNormen sehr verbreitet.

DIN 931 DIN EN 24014 usw.M10 17 16M12 19 18

Bild 4.4. Sechskantschraube DIN EN 24014Stufung der Langen 5 mm bis l = 70 mm, 10 mm bis 160, 20 mm bis 500

b siehe Tab. 4.1

Die Sechskantschraube ist die universellste Schraube. Der Telleransatz(Durchmesser Schlusselweite) wird nicht gezeichnet.

4.4.2 Die Innensechskantschraube


Zylinderschraube mit Innensechskant EN ISO 4762 M8 x 30 { 8.8

Haug wird die Firmenbezeichnung Inbusschraube verwendet. DieAnwendung erfolgt nicht nur bei Platzmangel. Der Kopf wird haugversenkt. Es gibt diese Schraube nur in den Festigkeitsklassen 8.8 undhoher.

Bild 4.5. Innensechskantschraube(Der Kopfdurchmesser dK ist gleich der Schlusselweite s1 der entsprechenden

Sechskantschraube DIN EN 24014)


4.4.3 Die Stiftschraube

Die obigen Maschinenschrauben eignen sich nicht fur das haugereEinschrauben in Grauguss oder Aluminiumlegierungen. Dafur istdie Stiftschraube vorgesehen, bei der das links gezeichnete Ende {einschlielich des Gewindeauslaufs { fest eingeschraubt wird, wahrenddas rechte Ende fur haugeres Montieren und Demontieren vorgesehenist. Daher ist die Nennlange, wie in Bild 4.6 gezeigt, fur das beiDemontage herausragende Teilstuck deniert.


Stiftschraube DIN 938 { M20 x 45 { 5.6

Mogliche Festigkeitsklassen sind 5.6, 8.8 und 10.9.

Bild 4.6. Stiftschraube nach [2],e = d bei DIN 938, e = 2d bei DIN 835,

Langen l in 5-mm-Stufen bis l = 100, 10 mm bis 200, 20 mm bis 400b siehe Tab. 4.1

4.4.4 Die Sechskantmutter


Sechskantmutter DIN EN 24032 M8 { 8

Es gibt auch die Nummern 24033 bis 36 dazu 28673 und 74. Die alteNorm DIN 934, unterscheidet sich | wie bei Sechskantschrauben | inden Schlusselweiten.

Bild 4.7. Sechskantmutter

Bild 4.8. Zum Zeichnen des Sechskants

Das Eckenma fur ein ideales Sechseck ist nach Kapitel 1e = 2=

p3s = 1; 155s. In den Schraubentabellen ist das genormte

Eckenma aufgetragen, das sich mit dem Minimum von s h13 ergibt.Z.B. gilt 18 h13 =18 00;270. Also ist e = 1;13 17;730 = 20; 1.


4.5 Schraubentabellen

Die folgenden Tabellen gelten fur

Sechskantschrauben DIN EN 24014Sechskantmuttern DIN EN 24032Zylinderschrauben mit Innensechskant EN ISO 4762

d P d3 s1 e1 k1 m si ei b

M4 0,7 3,1 7 7,7 2,8 3,2 3 3,5 14

M5 0,8 4,0 8 8,9 3,5 4,7 4 4,4 16

M6 1 4,8 10 11,1 4 5,2 5 5,5 18

M8 1,25 6,5 13 14,4 5,8 6,8 6 6,9 22

M10 1,5 8,2 16 17,8 6,4 8,4 8 8,9 26

17 1 18,9

M12 1,75 9,9 18 20,1 7,5 10,8 10 11,1 30

19 21,1

M16 2 13,6 24 26,8 10 14,8 14 16,2 38

M20 2,5 16,9 30 33,6 13 18,0 17 19,6 46

M24 3 20,3 36 40,0 15 21,5 19 22,0 54

Tab. 4.1. Schraubentabelle, Teil 1 (Mae in mm)1kursive Werte gelten fur DIN 931.

Fur die Innensechskantschrauben gelten:Kopfhohe ki = d, Durchmesser dK = s1 (Ausnahme M5: dK = 8; 5).

Schlusselweite si und Eckenma ei .b gilt fur l bis 125 mm, bis 200 mm b+ 6 mm, daruber siehe Norm.

Weitere haug benotigte Groen sind

d AS d8 s2 dh gg d5

M4 8,78 9 0,8 4,5 4 13

M5 14,2 10 1 5,5 4,5 15

M6 20,1 12 1,6 6,6 5,5 18

M8 36,6 16 1,6 9 7 24

M10 58 20 2 11 8 28

M12 84,3 24 2,5 13,5 9 33

M16 157 30 3 17,5 10 40

M20 245 37 3 22 13 46

M24 352 44 4 26 15 50

Tab. 4.2. Schraubentabelle, Teil 2Spannungsquerschnitt AS

Durchmesser d8 und Dicke s2 von Scheiben nach DIN 125(Scheiben nach DIN 9021 mit 1,5 mal groerem Auendurchmesser)

Durchgangsloch dh nach DIN EN 20 273 (mittel)

Gewindegrundloch gg (naherungsweise)

Senkungsdurchmesser d5 fur Steckschlussel.


4.6 Schraubverbindungen

Bild 4.9. Schraubverbindung mitMaschinenschraube und Innensechskantschraube

(Nach [1] S. 195)

Bild 4.10. Schraubverbindung mitKopfschraube und Stiftschraube

(Nach [1] S. 195)

4.7 Schraubensicherungen

4.7.1 Verspannnung

Bei hoch beanspruchten und genau berechneten Schraubverbindungenerfolgt die Sicherung allein auf Grund der Vorspannung; Ringe undScheiben beeintrachtigen die Funktion.Fur vorgespannte Schrauben hoher Festigkeit und bei ungehartetenAuflageachen werden haug die in Bild 4.11 dargestelltenSchraubensicherungen verwendet.

Bild 4.11. Schraubensicherung mitFederringen, Federscheiben, Facherscheiben, Zahnscheiben

Bei geharteten Auflageachen sind diese Sicherungen wenig wirksam,dort kann zum Beispiel geklebt werden.

4.7.2 Formschlussige Schraubensicherungen

Fur querbelastete Schrauben der Festigkeitsklassen < 8:8 werden die inBild 4.12 dargestellten Schraubensicherungen verwendet.

Bild 4.12. Formschlussige SchraubensicherungenKronenmutter mit Splint und Sicherungsblech

Als unlosbare Sicherung kann ein Schweipunkt dienen.


4.7.3 Klemmende Schraubensicherungen

Als Verliersicherung fur wenig beanspruchte Verbindungenbei Raumtemperatur dienen die in Bild 4.13 dargestelltenSchraubensicherungen. Da viele Maschinen im Betrieb hohereTemperaturen aufweisen, ist Vorsicht geboten.

Bild 4.13. Schraubensicherung durchMuttern mit Klemmteil aus Kunststo (Siehe auch [1] S. 201)

4.8 Sonstige Schrauben

Die sonstigen Schrauben konnen Nachschlagewerken entnommenwerden. Einige werden im folgenden kurz beschrieben:

Passschrauben: Schaft mit Toleranz k6 Vierkantschrauben: Spannschrauben bei Werkzeugmaschinen Hammerkopf schrauben: Zur Befestigung auf Aufspannfeldern mit

Nuten

Schlitz schrauben (vgl. Bild 4.14 ){ Zylinderschrauben{ Senkschrauben.

Der Kopf gehort mit zur Schraubenlange.Der Winkel betragt 90.

{ Holzschrauben mit Langs- oder Kreuzschlitz

Gewindestifte : Vorwiegend zu Sicherung.

Verschiedene Schlitzschrauben

Bild 4.14. Verschiedene Schlitzschrauben(aus [2])

5 HAUPTZEICHNUNGEN UND EINZELTEILZEICHNUNGEN 57

5 Hauptzeichnungen und Einzelteilzeichnungen

Hauptzeichnungen oder Zusammenstellungszeichungen haben folgendeEigenschaften:

Es erscheinen nur die Hauptmae Die Teile sind nummeriert Es gibt eine Stuckliste (in Blickrichtung) Die Stuckliste muss fortsetzbar sein (von unten nach oben).

Stucklisten auf einem extra Blatt werden dagegen von oben nachunten geschrieben.

Die Teile werden in der Einzahl bezeichnet. Es ist stets ein Mastab anzugeben.

Einzelteilzeichnungen haben folgende Eigenschaften

Auf dem Schriftfeld erscheinen stets{ die Bezeichnung des Teils,

{ der Mastab,

{ der Werksto,

{ der Name

{ das Datum

Samtliche zur Fertigung notwendigen Angaben sind einzutragen,insbesondere die Mae; diese konnen nicht durch Abmessen aus derZeichnung entnommen werden

Toleranzangaben siehe obiger AbschnittBild 5.1. Dickstopumpe (Fa. Sulzer)

5 HAUPTZEICHNUNGEN UND EINZELTEILZEICHNUNGEN 59

Bild 5.2. Stuckliste und Ansicht der Dickstopumpe von Bild 5.1Bild 5.3. Beispiel Zahnradpumpe (aus [1]

501

Literatur 7

Vorwort 9

I Technisches Zeichnen 11

1 Darstellende Geometrie 111.1 Grundkonstruktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.1.1 Lote und Tangenten . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.1.2 Dreiecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.1.3 Das regelmaige Sechseck . . . . . . . . . . . . . . 131.1.4 Hullkreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.1.5 Die Ellipse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.2 Schiefwinklige Axonometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . 171.3 Rechtwinklige Axonometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.3.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171.3.2 Rechtwinklige Axonometrie, dimetrisch . . . . . . 191.3.3 Rechtwinklige Axonometrie, isometrisch . . . . . . 21

2 Technische Darstellungen 232.1 Schrift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.2 Einteilung technischer Darstellungen . . . . . . . . . . . . 252.3 Ansichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.4 Linenbreiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272.5 Bemaung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272.6 Schnittdarstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3 Mae und Toleranzen 313.1 Normzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.2 Toleranzen, Passungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.2.1 Begrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.2.2 Matoleranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.2.3 Form- und Lagetoleranzen . . . . . . . . . . . . . . 333.2.4 Passungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333.2.5 Berechnung des Spiels und des Ubermaes . . . . . 39

3.3 Oberachen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393.3.1 Oberachenkennzeichen . . . . . . . . . . . . . . . 393.3.2 Rauheitsangaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.4 Sonstiges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413.4.1 Kegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413.4.2 Freistiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4 Gewinde und Schrauben 434.1 Gewindearten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434.2 Das metrische Spitzgewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.2.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434.2.2 Das Bolzengewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434.2.3 Das Muttergewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . 454.2.4 Sondergewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.3 Darstellung von Gewinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454.4 Wichtige Maschinenschrauben . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.4.1 Die Sechskantschraube . . . . . . . . . . . . . . . . 474.4.2 Die Innensechskantschraube . . . . . . . . . . . . . 474.4.3 Die Stiftschraube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494.4.4 Die Sechskantmutter . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4.5 Schraubentabellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514.6 Schraubverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.7 Schraubensicherungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.7.1 Verspannnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.7.2 Formschlussige Schraubensicherungen . . . . . . . 534.7.3 Klemmende Schraubensicherungen . . . . . . . . . 55

4.8 Sonstige Schrauben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

5 Hauptzeichnungen und Einzelteilzeichnungen 57