KoBe 3 Einsendeaufgabe Konstruieren ILS HAF Note 1

(60 min)
1. Ein Bolzengelenk ähnlich Abb. 8 soll durch eine stark stoßende Kraft von
F = 12,5 kN bei geringer Gleitbewegung schwellend belastet werden.
Der Bolzen sitzt in der Bohrung des Stangenkopfes mit einer Übermaßpassung.
Berechnen Sie ...
a) überschläglich den Bolzendurchmesser d und wählen Sie einen Normdurchmesser;
b) die Breite b des Stangenkopfes;
c) die Gabelwangenstärke t;
d) Nachprüfung des Bolzens auf der Grundlage der vorhandenen Biegespannung
b, ggf. Wahl eines anderen Bolzendurchmessers und Neuberechnung;
e) Nachprüfung des Bolzens auf der Grundlage der vorhandenen Abscherspannung
a;
f) die Laschenhöhen h bzw. h1;
g) die Bolzenlänge l.
(60 min)
2. Die Nabe eines Schalthebels soll mit einer Welle durch einen Kegelstift nach DIN
EN 22339 als Querstift verbunden werden. Am Ende des Hebels ist an einem
Kerbstift nach DIN 1469 eine Zugfeder befestigt. Die Welle ist unmittelbar hinter
dem Hebel gelagert, sodass die Biegebeanspruchung der Welle vernachlässigt werden
kann. Die maximale Federkraft (schwellend) beträgt Fmax = 550 N; Stöße sind
kaum zu erwarten. Wegen geringer Schwenkbewegungen kann pzul um 50 % erhöht
werden.
Werkstoffe: Stangenkopf: S235JR
Gabel: GJL (GG)
Bolzen: E335, DIN EN 22340, Form A
© Fernstudienzentrum Hamburg
l1 = 80 mm; l2 = 15 mm; s = 20 mm
Berechnen Sie ...
a) überschläglich den Wellendurchmesser dw nach Tabelle 8;
b) den Querstiftdurchmesser d, einschließlich Nachprüfung auf Abscherbeanspruchung
a und Flächenpressung p;
c) den Kerbstiftdurchmesser d1
(90 min)
3. Der skizzierte Fußschalthebel mit Schaltwelle
wird durch eine maximale Kraft von
Fmax = 1200 N belastet. Häufigkeit der
Höchstlast gering, leichte Stöße.
Rautiefe der Welle Rz = 40 μm. Werkstoff
Welle und Hebel: S235JR. Die zulässige
Biegespannung im Hebel beträgt bzul =
60 N/mm2.
Berechnen Sie ...
a) die Profilmaße h und b für ein Bauverhältnis von und Wahl norm- und
fertigungsgerechter Abmessungen;
b) das in der Schaltwelle wirkende maximale Biegemoment Mbmax;
c) das in der Schaltwelle wirkende Torsionsmoment Mt;
d) das Vergleichsmoment Mv (Hinweis: Biegung und Verdrehung wirken im gleichen
Belastungsfall);
e) die zulässige Biegespannung bzul in der Schaltwelle;
f) den Durchmesser d der Schaltwelle und Wahl eines gebräuchlichen Durchmessers.
Die Verbindung zwischen Schaltwelle und Hebelnabe soll über eine Passfeder oder
ein Kerbzahnprofil erfolgen. Ermitteln Sie ...
g) die Passfederlänge l und die normgerechte Abmessung;
h) die tragende Länge ltr des Kerbzahnprofils.
i) Wählen Sie die geeignete Verbindung und begründen Sie Ihre Entscheidung.