FEKE 2-XX02

Der Konstrukteur hat die skizzierte Bolzenverbindung aufgrund seiner Erfahrung mit den folgenden
Maßen entworfen:
l1 = 8mm
l2 = 3,5mm
d = 6mm
Die Kraft F = 1200 N greift mittig an der
mittleren Lasche an. Es handelt sich um eine
statische Belastung.
Berechnen Sie:
a) die maximale Biegespannung im Bolzen.
b) die maximale Scherspannung im Bolzen.
c) die größte Flächenpressung in der Verbindung.
(Berechnen Sie hier die möglichen
Flächenpressungen und bestimmen dann die
größere Flächenpressung.)

2. Aufgabe:
Ein Drehmeißel ist entsprechend nebenstehender Skizze eingespannt und wird durch eine Schnittkraft
von FS= 12 kN belastet.
Die Abmessungen betragen:
l = 40 mm
b = 12 mm
h = 20 mm
Gesucht sind die Spannungen, die im
Querschnitt AB wirken!
Nennen Sie die Spannungsarten und berechnen
Sie die Spannungen.

3. Aufgabe:
Der folgende Träger wird mit einer Kraft von 8500 N belastet.
Berechnen Sie die Spannungen
an der festen Einspannung und
die für den speziellen Fall
geltende Fließ- und
Bruchsicherheit auf Biegung
(bei bekannten Festigkeiten).
Die Biegespannung berechnet
sich nach der Formel:
a) Berechnen Sie das Biegemoment an der Einspannung.
b) Bestimmen Sie das Widerstandsmoment der Querschnittsfläche des Balkens. Gehen Sie dabei
systematisch entsprechend der Beispiele 1.17 und 1.18 vor:
1. Bestimmen Sie zunächst die Flächeninhalte der Teilflächen und die Schwerpunktabstände der
einzelnen Teilflächen.
2. Bestimmen Sie den Abstand des Gesamtschwerpunktes entlang der z-Achse, bezogen auf z = 0.
3. Bestimmen Sie das Flächenträgheitsmoment des Gesamtquerschnittes unter Berücksichtigung
des Satzes von Steiner.
4. Bestimmen Sie das Widerstandsmoment der Gesamtfläche.
c) Berechnen Sie die Biegespannung an der Einspannung.
d) Bestimmen Sie Fließ- und Bruchfestigkeit σbF und σbB.
(Der Werkstoff des Balkens ist Stahl E335, die Werte können aus den Tabellen im Anhang
entnommen werden; es handelt sich um eine statische Belastung.)
e) Bestimmen Sie die Fließsicherheit und die Bruchsicherheit.
f) Bewerten Sie die errechnete Sicherheit.

4. Aufgabe:
Wie werden Kerben wie z.B. Passfedernuten oder Freistiche bei der Sicherheitsberechnung bei einer
statischen und einer dynamischen Belastung berücksichtigt?

5. Aufgabe:
Eine rotierende Welle wird belastet. Im Querschnitt mit der höchsten Belastung wurden auf Grund der
genutzten Materialien und der tatsächlich wirkenden Kräfte und Momente folgende Sicherheiten
errechnet:
SbD = 1,9
SsD = 12,1
StD = 2,4
SzD = 2,8
a) Wie hoch ist die Gesamtsicherheit an diesem Querschnitt?
FEKE 2 7/7
b) Die Sicherheit soll bei etwa S = 2 liegen. Bewerten Sie die berechnete Sicherheit.
c) Welche Maßnahmen können Sie ergreifen, um die Sicherheit der Welle zu vergrößern?