Maschinenelemente

Das Fach Maschinenelemente versteht sich als eine Art Baukasten, der die Komponenten bereitstellt, mit denen schließlich die vollständige Maschine zusammengestellt wird. Gerade in jüngerer Vergangenheit hat dieses Fach eine deutliche Wandlung erfahren, weil die traditionell im Vordergrund stehende Katalogisierung der Maschinenelemente wegen des Internets inzwischen außerhalb der klassischen Lehrbuchliteratur aktueller verfügbar ist. Da diese überbordende Informationsflut aber vorrangig kommerzielle Ziele bedient. fällt dem Lehrbuch die Aufgabe zu, eine ingenieurwissenschaftliche Basis zu schaffen: Eine klare, didaktisch optimierte Struktur soll die Orientierung in diesem häufig unübersichtlichen Umfeld erleichtern. Das vorliegende Buch geht von den Modellfällen der Mechanik aus und erweitert sie in wohldosierten Schritten zum realen Maschinenelement. Dieser erste Band behandelt zunächst die elementare Bauteildimensionierung, darauf aufbauend Achsen, Wellen und Betriebsfestigkeit, Federn, Verbindungstechniken sowie Schrauben. Zur weiteren Vertiefung ist jedem Abschnitt ein im Schwierigkeitsgrad differenziert abgestimmter Aufgabenteil zugeordnet, der Wissen in Können überführen soll. Die Lösungen zu den Aufgaben sind in tabellarischer Form im Anhang des Buches aufgeführt. Darüber hinaus sind die ausführlichen Berechnungen im Internet abrufbar. Ein Verzeichnis der Fachliteratur und der Normen erleichtert weitergehende Anwendungen.

Die häufig verwirrend anmutende Vielfalt und Komplexität der Maschinenelemente wird in der vorliegenden Buchreihe systematisch strukturiert und didaktisch so aufbereitet, dass der Leser einen umfassenden Überblick über dieses zentrale Fach des Maschinenbaus gewinnt. In Fortführung von Band 1 geht es in »Maschinenelemente 2« vor allen um die Elemente, die für die Bewegung einer Maschine erforderlich sind: Das Kapitel »Lager« befasst sich mit Festkörpergleitlagern, Wälzlagern und hydrodynamischen Gleitlagern. Bei den »Welle-Nabe-Verbindungen« geht es darum, Torsionsmomente und Axialkräfte von Wellen auf umgebende Bauteile zu übertragen. Das abschließende Kapitel »Gleichförmig übersetzende Getriebe« führt in Reibradgetriebe, Riemengetriebe und Zahnradgetriebe ein. Zur weiteren Vertiefung schließt jeder dieser Abschnitte mit einem im Schwierigkeitsgrad differenziert abgestimmten Aufgabenteil ab, der Wissen in Können überführen soll, womit auf viele weiterführende Fächer vorbereitet wird. Die Lösungen zu den Aufgaben sind in tabellarischer Form im Anhang des Buches aufgeführt. Darüber hinaus sind die ausführlichen Berechnungen im Internet abrufbar. Ein Verzeichnis der Fachliteratur und der Normen erleichtert weitergehende Anwendungen.

•  Hervorragend strukturierte Zusammenstellung der Maschinenelemente mit vielen Übungsaufgaben
•  Für Studierende der Ingenieurwissenschaften, besonders des Maschinenbaus
•  Tabellarische Lösungen im Buch, ausführliche Lösungen online

Prof. Dr. Hubert Hinzen

lehrt im Fachbereich Technik an der Hochschule Trier und am Institut Universitaire de Technologie de Bourgogne in Dijon.

Die häufig verwirrend anmutende Vielfalt und Komplexität der Maschinenelemente wird in der vorliegenden Buchreihe systematisch strukturiert und didaktisch so aufbereitet, so dass der Leser einen umfassenden Überblick über dieses zentrale Fach des Maschinenbaus gewinnt. In Fortführung von Band 1 geht es in „Maschinenelemente 2" vor allen um die Elemente, die für die Bewegung einer Maschine erforderlich sind: Das Kapitel „Lager" befasst sich mit Festgleitkörperlagern, Wälzlagern und hydrodynamischen Gleitlagern. Bei den „Welle-Nabe-Verbindungen" geht es darum, Torsionsmomente und Axialkräfte von Wellen auf umgebende Bauteile zu übertragen. Das abschließende Kapitel „Gleichförmig übersetzende Getriebe" führt in Reibradgetriebe, Riemengetriebe und Zahnradgetriebe ein. Zur weiteren Vertiefung schließt jeder dieser Abschnitte mit einem im Schwierigkeitsgrad differenziert abgestimmten Aufgabenteil ab, der Wissen in Können überführen soll, womit auf viele weiterführende Fächer vorbereitet wird. Die Lösungen zu den Aufgaben sind in tabellarischer Form im Anhang des Buches aufgeführt. Darüber hinaus sind die ausführlichen Berechnungen im Internet abrufbar. Ein Verzeichnis der Fachliteratur und der Normen erleichtert weitergehende Anwendungen.

Zur Erweiterung und Vertiefung von Band 1 und 2 stellt Maschinenelemente 3 zunehmend komplexere Maschinenelemente vor. Dabei wird die Konzentration auf das einzelne Maschinenelement durch übergreifende Betrachtungen ergänzt, sodass das Zusammenspiel der zunächst isolierten Elemente in einer vollständigen Maschine sichtbar wird. Der Abschnitt »Verformung und Verspannung« erweitert das ursprünglich eng gefasste Kapitel »Federn« im Hinblick darauf, dass eigentlich jedes reale Bauteil als elastischer Körper analysiert werden kann.
Der Abschnitt »Reibung, Schlupf, Wirkungsgrad und Verschleiß« soll den Anschluss an die Tribologie vollziehen und damit über die grundlegenden Zusammenhänge für die heute so wichtigen Aspekte der Energie- und Materialeinsparung aufklären. Weiterhin dienen diese Grundlagen zum Verständnis der Kapitel »Bremsen« und »Kupplungen«. Der Absatz »Getriebe als Bestandteil des Antriebes« setzt nicht nur die erforderliche Kombination von Maschinenelementen zu einem Getriebe zusammen, sondern fragt auch nach der Rolle des Getriebes im Antriebsstrang. Damit dienen diese Ausführungen der optimalen Vorbereitung auf weiterführende Fächer, vor allen Dingen der Konstruktionslehre, der Werkzeugmaschinen und der Mechanischen Antriebe.

Das vorliegende Buch ergänzt die Anzahl der in Band 1 und 2 vorgestellten Maschinenelemente und bereitet mit seinen übergreifenden Betrachtungen auf die weiterführenden Fächer, z. B. Konstruktionslehre und Werkzeugmaschinen vor. In der neuen Auflage sind zusätzliche Kapitel über Fliehkraftkupplungen und Planetengetriebe verfasst worden.

„Maschinenelemente 3" erweitert und vertieft Band 1 und 2 durch die Betrachtung zunehmend komplexerer Maschinenelemente. Die für das Fach typische Konzentration auf das einzelne Element wird durch übergreifende Betrachtungen ergänzt, wodurch das Verständnis des Zusammenspiels der Maschinenelemente in einer vollständigen Maschine erleichtert wird. Der Abschnitt „Verformung und Verspannung" erweitert das ursprünglich eng gefasste Kapitel „Federn" im Hinblick darauf, dass die Verformungsanalyse von so manchem realen Bauteil viele wichtige Aussagen liefert. Der Abschnitt „Reibung, Schlupf, Wirkungsgrad und Verschleiß" stellt den Anschluss an die Tribologie her und macht mit den heute so wichtigen Aspekten der Energie- und Materialeinsparung vertraut. Weiterhin dienen diese Grundlagen dem Verständnis der folgenden Kapitel „Bremsen" und „Kupplungen". Der Abschnitt „Getriebe als Bestandteil des Antriebes" führt auch in das Planentengetriebe ein. Damit wird auf viele weiterführende Fächer vorbereitet, besonders auf die Konstruktionslehre, den Werkzeugmaschinenbau, die Fahrzeugtechnik und die Mechanischen Antriebe. Auch dieser Band enthält zur weiteren Vertiefung nach jedem Abschnitt einen im Schwierigkeitsgrad differenziert abgestimmten Aufgabenteil, der Wissen in Können überführen soll. Die Lösungen zu den Aufgaben sind in tabellarischer Form im Anhang des Buches aufgeführt. Darüber hinaus sind die ausführlichen Berechnungen im Internet abrufbar. Ein Verzeichnis der Fachliteratur und der Normen erleichtert weitergehende Anwendungen.