Konstruktion - Funktionselemente
- Fakultät
Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)
- Version
Version 2 vom 24.03.2026.
- Modulkennung
11B2326
- Niveaustufe
Bachelor
- Unterrichtssprache
Deutsch
- ECTS-Leistungspunkte und Benotung
5.0
- Häufigkeit des Angebots des Moduls
Winter- und Sommersemester
- Dauer des Moduls
1 Semester
- Kurzbeschreibung
Eine zentrale Aufgabe im Maschinenbau ist die Konstruktion von Antriebssträngen, die im Wesentlichen aus Wellen, Achsen und deren Verbindungselementen bestehen. Dabei steht die Festigkeitsberechnung im Mittelpunkt der Auslegung, sowohl für Wellen, Welle-Nabe-Verbindungen als auch Schrauben.
- Lehr-Lerninhalte
- Achsen und Wellen 1.1 Gestaltung von Achsen und Wellen 1.2 kritische Drehzahlen und Massenträgheitsmomente
- Festigkeit 2.1 Belastungen und Beanspruchungen im Antriebsstrang 2.2 Statische und dynamische Bauteilfestigkeit 2.3 Einflüsse auf die Tragfähigkeit, Konstruktionsfaktoren 2.4 Gestaltfestigkeit
- Welle-Nabe-Verbindungen 3.1 Übersicht und konstruktive Ausführung 3.2 Auslegung von Passfedern und Keilwellenverbindungen 3.3 Auslegung von Pressverbänden und erforderlicher Passungen
- Schraubenverbindungen 4.1 Schraubenarten 4.2 Gestaltung von Schraubenverbindungen 4.3 Auslegung von Schraubenverbindungen
- Gesamtarbeitsaufwand
Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").
- Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen Std. Workload Lehrtyp Mediale Umsetzung Konkretisierung 45 Vorlesung Präsenz - 15 betreute Kleingruppen Präsenz oder Online - Dozentenungebundenes Lernen Std. Workload Lehrtyp Mediale Umsetzung Konkretisierung 15 Veranstaltungsvor- und -nachbereitung - 10 Prüfungsvorbereitung - 15 Arbeit in Kleingruppen - 50 Hausaufgaben -
- Benotete Prüfungsleistung
- Klausur
- Unbenotete Prüfungsleistung
- Hausarbeit
- Bemerkung zur Prüfungsart
Die unbenotete Prüfungsleistung enthält Umfänge aus dem Bereich CAD.
Es wird empfohlen die Hausarbeit vor dem Antritt zur Klausur fertigzustellen.
- Prüfungsdauer und Prüfungsumfang
Benotete Prüfungsleistung:
- Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung
Unbenotete Prüfungsleistung:
- Im Rahmen der Hausarbeit sind 1-2 Konstruktionen von Baugruppen durchzuführen inkl. zugehörige Berechnungen.
- Empfohlene Vorkenntnisse
Grundlagen des Technischen Zeichnens, Grundkenntnisse über Eigenschaften von Werkstoffen, Spannungs-Dehnungs-Verhalten von Werkstoffen, Auflagerreaktionen (auch für räumliche Systeme), Gleit- und Haftreibung, Berechnung von Schnittgrößen, Spannungsarten, statische und dynamische Beanspruchung.
- Wissensverbreiterung
Studierende können die Belastungen an Achsen, Wellen, Welle-Nabe- und Schraubenverbindungen identifizieren und den Verfahren zur Berechnung zuordnen.
- Wissensvertiefung
Die Studierenden können Wellen und deren Verbindungen im Maschinenbau auslegen und nachrechnen mit Hilfe professioneller Softwaretools.
- Wissensverständnis
Die Studierenden analysieren die Anforderungen und entscheiden sich für mögliche Lösungen unter Berücksichtigung der Randbedingungen.
- Nutzung und Transfer
Die Studierenden entwerfen eine Lösung für die Gestaltung einer Welle inklusive weiterer Bauteile und führen Berechnungen durch.
- Literatur
HOISCHEN, Hans; FRITZ Andreas: Technisches Zeichnen: Grundlagen, Normen, Beispiele, Darstellende Geometrie 38. Auflage. Berlin: Cornelsen, 2022
BÖTTCHER, Paul, FORBERG, Richard: Technisches Zeichnen. 26., überarbeitete und erweiterte Auflage. Braunschweig: Vieweg+Teubner, 2013
WITTEL, Herbert; MUHS, Dieter; JANNASCH, Dieter, VOßIEK, Joachim: Roloff/Matek Maschinenelemente, Normung, Berechnung, Gestaltung. 27. überarb. u. erw. Aufl. Braunschweig: Vieweg und Teubner, 2023. Lehrbuch + Tabellenbuch, weiteres aus dieser Reihe: - Formelsammlung - Aufgabensammlung - Studienprogramm mit benutzergeführten Programmen z.B. Excel-Dateien
CONRAD, Klaus-Jörg; u.A.: Grundlagen der Konstruktionslehre. München, Wien: Carl Hanser, 2023
DECKER: Maschinenelemente: Funktion, Gestaltung und Berechnung. 21. Auflage. München: Carl Hanser, 2023
NIEMANN, G.; WINTER, H.; HÖHN, B.-R.: Maschinenelemente: Band 1: Konstruktion und Berechnung von Verbindungen, Lagern, Wellen. 5. bearb. Auflage. Berlin: Springer, 2019
NIEMANN, G.; WINTER, H.: Maschinenelemente: Band 2: Getriebe allgemein, Zahnradgetriebe Grundlagen, Stirnradgetriebe. 2. Auflage. Berlin: Springer, 2003
RIEG, Frank; KACZMAREK, Manfred: Taschenbuch der Maschinenelemente. Leipzig: Hanser Fachbuchverlag, 2015
GROTE, Karl-Heinrich; FELDHUSEN, Jörg: Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau Set1-3, 26. Auflage. Berlin Heidelberg: Springer, 2021
- Verwendbarkeit nach Studiengängen
- Fahrzeugtechnik (Bachelor)
- Fahrzeugtechnik B.Sc. (01.09.2025)
- Berufliche Bildung - Teilstudiengang Metalltechnik
- Berufliche Bildung - Teilstudiengang Metalltechnik B.Sc. (01.09.2025)
- Maschinenbau im Praxisverbund
- Maschinenbau im Praxisverbund B.Sc. (01.03.2026)
- Aircraft and Flight Engineering
- Aircraft and Flight Engineering B.Sc. (01.09.2025)
- Maschinenbau (Bachelor)
- Maschinenbau B.Sc. (01.09.2025)
- Berufliche Bildung - Teilstudiengang Fahrzeugtechnik
- Berufliche Bildung - Teilstudiengang Fahrzeugtechnik B.Sc. (01.09.2025)
- Modulpromotor*in
- Schwarze, Bernd
- Lehrende
- Austerhoff, Norbert
- Rokossa, Dirk
- Friebel, Wolf-Christoph
- Schäfers, Christian
- Schwarze, Bernd
- Wahle, Ansgar
- Schäfer, Jens
- Forstmann, Jochen