Gesamtuebung_KuppSchraub

Fachschule für Technik
Konstruktion











Maschinenelemente und Gestaltung




GESAMTÜBUNG



























Konstruktion einer Flanschkupplung

 Auslegung Schraubenverbindung
 CAD-Konstruktion

 Gussgerechte Gestaltung

 Zerspanungsgerechte Gestaltung













© Markus Bürger / Jürgen Megerle

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Gesamtübung Kupplungen/Schrauben


Sie haben die Aufgabe eine starre Flanschkupplung zur Verbindung der dargestellten
Wellen zu konstruieren.









Randbedingungen:
- Es ist ein Drehmoment von 14.000Nm zu übertragen. Ansonsten
wirken keine Zusatzkräfte.

- Die Durchmesser der beiden Wellen betragen 85mm und 90mm, die
Länge der Wellen jeweils 130mm.
- Die Welle-Nabe-Verbindung soll als zylindrischer Querpressverband nach DIN 7190 ausgelegt
werden.
- Erfahrungsgemäß sollte der Kupplungs-Grundkörper etwa 1,8 … 2 x Wellenduchmesser
betragen, damit die Pressverbindung eine ausreichende Steifigkeit aufweist.

- Der Außen-/Flanschdurchmesser der Kupplung wird vornehmlich vom benötigten Platz für die
Verschraubung bestimmt.
- Wellenmaterial ist C60, die Kupplung soll als Gussteil aus EN-GJS-600 hergestellt werden.
- Für beide Kupplungshälften soll das gleiche Rohteil verwendet werden.

- Die gesamte Einheit ist möglichst kompakt zu gestalten.

Aufgaben:
a.) Erstellen Sie zur Grobgestaltung eine Skizze der Kupplungssituation.
b.) Berechnen Sie eine geeignete Schraubengröße und Schraubenanzahl, um das geforderte
Drehmoment mit 1,5-facher Sicherheit übertragen zu können.
Hinweise:
Schätzen Sie zunächst den Befestigungslochkreis der Schraubverbindung ab und ermitteln
daraus die benötigte Vorspannkraft. Die Setzkraft ist zu vernachlässigen.
Der Reibwert der Flanschflächen kann mit µ = 0,14 angenommen werden.
Die Schraubengröße sollte im Bereich M12 – M24 (FKL 8.8) liegen.
c.) Gestalten Sie die gesamte Einheit mit allen Details am CAD aus. (Wellen + Kupplungen)
Beachten Sie dabei alle bekannten Regeln des Gestaltens.
Von der Kupplung sollte zuerst das Rohteil modelliert werden, danach sind die beiden
Fertigteile abzuleiten.
Erstellen Sie ggf. komplette Einzelteilzeichnungen der Teile.

Zusatzaufgaben:

d.) Ermitteln Sie mit Hilfe des Excel-Blatts (Pressverbände DIN7190) das erforderliche
Mindestübermaß, bzw. die erforderliche Wellenpassung, um das geforderte Drehmoment mit
1,5-facher Sicherheit übertragen zu können. Die Bohrung der Kupplung wird mit Toleranz H7
und Oberflächenrauheit von Rz6,3 gefertigt.
e.) Vergleichen Sie die Größe der Kupplung mit verschiedenen handelsüblichen elastischen und
drehsteifen Kupplungen (Herstellerkataloge) im gleichen Drehmomentbereich.


© Markus Bürger / Jürgen Megerle

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Aussparungen für Maschinen-Steckschlüsseleinsätze nach DIN 3129






















































































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Raum für Notizen




















































































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