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Maschinenelemente 2 - Antriebselemente

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Maschinenelemente 2

Antriebselemente

In den bisherigen Kursthemen handelte es sich ausschließlich um VerbindungsElemente, deren Funktion darin bestand Kräfte zu leiten oder Teile miteinander zu verbinden. Im Kapitel Antriebselemente stellen wir Ihnen nun Elemente zur Übertragung von Energie vor. Wir werden diesbezüglich die folgenden Themen nacheinander behandeln:

  1. Wellen und Achsen,
  2. Gleitlager,
  3. Wälzlager

Bei den genannten Elementen handelt es sich um im Antriebsstrang befindliche Elemente, deren primären Funktionen die Energieleitung, die Energiespeicherung und die Energiewandlung sind. 

Energieleitung

Die Energieleitung ist immer mit einer Bewegung verbunden. In den meisten Fällen tritt eine Drehbewegung auf, die widerum eine Fliehkraftbeanspruchung verursacht, aber auch Unwuchten und in zweiter Instanz Resonanzen erzeugen kann. 

Konstruktive Anforderungen an Antriebselemente

Bei Antriebselementen können unerwünschte Folgen auftreten, die es zu unterbinden oder unter einen Grenzwert zu reduzieren gilt. Nachfolgend sind einige Faktoren aufgeführt:

1. Zwischen den Wirkflächen treten Relativbewegungen auf. Diese können Reibung und Verschleiß erzeugen, welchen man mit einer Schmierung entgegenwirken kann. Zeitgleich ist in den meisten Fällen eine Anstieg der Temperatur in den Bauteilen zu verzeichnen, der zu Wärmedehnungen führt, die einen festgelegten Grenzwert nicht überschreiten dürfen. 

2. Zusätzlich ergeben sich im Betrieb Belastungen aus dem statischen und dem dynamischen Verhalten des gesamten Antriebsstrangs. Bei Lastschwankungen oder Lastüberhöhungen kann dies die Betriebsfestigkeit des Antriebsstrangs gefährden. Nicht weniger gefährlich sind in diesem Zusammenhang Torsions- und Biegeschwingungen. 

3. Nichteinhaltung geometrischer Bedingungen, wie Luftspalte oder Lagerspalte, beeinträchtigen die Funktionstüchtigkeit. Ein weiterer wichtiger Punkt sind starke Verformung jeglicher Art, die beispielsweise eine ordnungsgemäßige Funktion verhinden, bzw. wenn man von einem Gehäuse ausgeht, die Dichtigkeit einer Anlage gefährden.  

Methode

Hier klicken zum Ausklappen Jeder dieser Punkte und Unterpunkte sollte bei der Herstellung eines Antriebselements berücksichtigt werden, unabhängig davon ob es sich um eine Welle, ein Lager, oder eine Kupplung handelt.