MUK08K SGD-Einsendeaufgabe

1. Die abgebildete Kegelverbindung (Abb. D.1) zwischen einem Zahnrad aus Vergütungsstahl und dem Ende einer Getriebewelle aus E295, dem Durchmesser D1 = 60 mm und der Kegellänge l = 50 mm soll eine Leistung von P = 7,5 kW bei n = 80 min–1 übertragen.
Die dynamischen Betriebsverhältnisse sind mit dem Betriebsfaktor cB  1,2 zu berücksichtigen.

a) Ermitteln Sie die erforderliche Einpresskraft Fe, wenn  = 0,1.
b) Überprüfen Sie die Fugenpressung zwischen Welle und Nabe.

2.
Eine Keilriemenscheibe aus GJL 200 soll mit dem abgesetzten Wellenzapfen der Spindel (Zapfendurchmesser d = 80 mm, Spindelwerkstoff E335 einer Werkzeugmaschine durch Ringfeder-Spannelemente verbunden werden (Abb. D.2).
Die zu übertragende Leistung soll P = 30 kW bei der Drehzahl n = 100 min –1 betragen. Die zu erwartenden Betriebsverhältnisse sollen durch den Betriebsfaktor cB  1,2 berücksichtigt werden. Die Montage erfolgt in geöltem Zustand.

a) die erforderliche Anzahl n der Spannelemente;
b) die erforderliche axiale Spannkraft Fa für die Spannelemente, um eine sichere Drehmomentübertragung zu gewährleisten;
c) die erforderliche Montagevorspannkraft je Schraube FVM, wenn die Schrauben mit Drehmomentschlüssel angezogen werden und konstruktiv vier Spannschrauben am Zapfenende vorgesehen sind.

3. a)Zur Übertragung eines Nenndrehmomentes T  450 Nm wurde eine Scheibenkupplung aus GE 240 vorgesehen. Da mit mittlerer stoßartiger Belastung zu rechnen ist, soll überprüft werden, wie lang Passfedern sein sollten, damit das Drehmoment über Passfedern nach DIN 6885, Ausführung A, übertragen werden kann.
b) Für Welle und Bohrung sind geeignete ISO-Toleranzen anzugeben (Abb. D.3).
c) Überlegen Sie, wie ein axiales Verschieben der Kupplung zwischen den Wellenenden verhindert werden kann, und formulieren Sie einen Vorschlag mit Begründung; die Wellenenden haben weder Fluchtfehler noch Winkelfehler.

4.
In der Abb. D4 sehen Sie ein geradverzahntes Zahnrad, das mit einem Spannsatz auf der Welle befestigt ist. Anstelle der Geradverzahnung soll das Zahnrad schräg verzahnt werden.
Zeichnen Sie eine möglichst preiswerte geänderte Welle-Naben-Verbindung. (Es sind höhere Drehzahlen zu erwarten, die Zahnradbreite darf 90 mm an keiner Stelle überschreiten. Zeichnen Sie groß und genau und begründen Sie Ihre Änderungen.)