MUK07K SGD-Einsendeaufgabe

1. Die in Abb. E.1 freigemachte Achse wird durch die Kräfte F1 = 2 kN, F2 = 3 kN und F3 = 2,5 kN belastet. l1 = 250 mm, l2 = 320 mm, l3 = 560 mm, l = 720 mm
Die Naben sind auf die Achse aufgeschrumpft, der Achsdurchmesser beträgt d = 50 mm.
a) Welche Biegespannungen treten bei dieser Achse auf?
b) An welcher Stelle tritt größte Spannung auf?

2. Eine Getriebewelle nach Abb. 5.1 hat einen Durchmesser d = 50 mm. Sie soll bei einer Drehzahl von 320 min-1 eine Leistung von 20 kW übertragen. F1 = 2,2 kN, F2 = 2,4 kN.
b zul = 86 N/mm²; t zul = 78 N/mm²
a) Welche Lagerkräfte FA und FB sind vorhanden und welche größte Spannung ist im Wellenquerschnitt vorhanden?
b) An welcher Stelle tritt diese Spannung auf?
c) Ist sie zulässig?
d) Wie groß ist der Verdrehwinkel ?
e) Fertigen Sie eine Werkstattzeichnung der Welle mit vollständiger Bemaßung einschließlich Passfedernuten und Lagersitze für Gleitlager (Maße dazu frei wählbar), wenn die Welle an den Nuten zwei Zahnräder mit Passfedern aufnehmen soll. (2 Ansichten)

3. Eine umlaufende Achse wird nach Abb. E.2 durch die Kräfte F1 = 2 kN und F2 = 3,2 kN belastet.
a) der erforderliche Achsendurchmesser D des ungeschwächten Querschnitts (b zul = 78 N/mm²)
b) der Zapfendurchmesser d des Lagerzapfens B (pzul = 5,6 N/mm²)
c) die Zapfenlänge l des Lagerzapfens B (pzul = 5,6 N/mm²), wenn l  1,5 d ist. Nachweis über Flächenpressung und Biegung

4. Eine runde Vollwelle nach Tab. 1.2 Belastungsfall 1 ist 1000 mm lang, mit F = 2000 N mittig belastet und hat einen Durchmesser d = 30 mm. Zu berechnen sind
a) fm (Tabelle 4.1)
b) nKb
c) Bewerten Sie beide Ergebnisse.