Konstruktion 2

Studiengänge mit diesem Modul: Ingenieurwesen - Maschinenbau (INGflex) (B.Eng.)

Kurzbeschreibung: Konstruktion ist die zentrale Aufgabe im Prozess der Produktentwicklung. Als Basiswissen des Maschinenbaus kann die Fähigkeit, Bauteile entsprechend den anerkannten Regeln der Technik zu dimensionieren und zu einer sinnvollen Konstruktion zusammenzuführen, verstanden werden. Ein Baustein im Gesamtkontext der Konstruktion sind die Themen: Festigkeitsrechnung von Maschinenteilen, Auslegung von Welle-Nabe-Verbindungen und Auslegung von Wälzlagerungen.

Lehrinhalte

Belastungen im Antriebsstrang
Festigkeit
2.1 Belastungen und Beanspruchungen
2.2 Statische und dynamische Bauteilfestigkeit
2.3 Einflüsse auf die Tragfähigkeit, Konstruktionsfaktoren
2.4 Gestaltfestigkeit
2.5 Auslegung von Achsen und Wellen
Welle-Nabe-Verbindungen
3.1 Übersicht und konstruktive Ausführung
3.2 Auslegung von Passfedern und Keilwellenverbindungen
3.3 Auslegung von Pressverbänden und erforderlicher Passungen
Gleit- und Wälzlagerungen
4.1 Grundsätze der Reibung, Tribologie
4.2 Übersicht und konstruktive Ausführung von Lagerungen
4.3 Auflagerkräfte und modifizierte Lebensdauerberechnung
Federn - Übersicht und Gestaltung

Lernergebnisse / Kompetenzziele: Wissensverbreiterung
Studierende verfügen über grundlegende Kenntnisse der Tragfähigkeitsberechnung von Bauteilen, sowie über Welle-Nabe-Verbindungen und über Lagerungen.
Wissensvertiefung
Sie können Tragfähigkeitsberechnungen für Achsen und Wellen durchführen, Passfedern und Keilverbindungen auslegen, Pressverbände berechnen und modifizierte Lebensdauerberechnungen für Wälzlagerungen ausführen.
Können - instrumentale Kompetenz
Dazu verfügen Studierende über entsprechendes Wissen zur Anwendung üblicher Verfahren zur Auslegung und Dimensionierung.
Können - kommunikative Kompetenz
Studierende können aus allgemeinen Daten für die Konstruktion die für die Auslegung wichtigen Daten herausarbeiten. Sie können fehlende Informationen selbst gewinnen und so aufbereiten, dass sie für eine Auslegung genutzt werden können.
Können - systemische Kompetenz
Studierende können Achsen und Wellen, Welle-Nabe-Verbindungen und Wälzlagerungen den anerkannten Regeln der Technik entsprechend auslegen..

Lehr-/Lernmethoden: Die Veranstaltung erfolgt als Vorlesung mit integrierten Übungen oder Fallbeispielen, um die theoretischen Zusammenhänge praktisch anzuwenden. Hausarbeiten helfen den Studierenden, anhand von relativ frei gewählten Beispielen das erworbene Wissen fachgerecht anzuwenden.

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.

Lehrende

Lehr-/Lernkonzept

Workload Dozentengebunden
Std. Workload	Lehrtyp
45	Vorlesungen
10	betreute Kleingruppen
Workload Dozentenungebunden
Std. Workload	Lehrtyp
15	Veranstaltungsvor-/-nachbereitung
20	Prüfungsvorbereitung
35	Kleingruppen

Literatur: FRITZ, Andreas; HOISCHEN, Hans: Technisches Zeichnen: Grundlagen, Normen, Beispiele, Dar-stellende Geometrie 36. Auflage. Berlin: Cornelsen, 2018. Ca. 27 €

WITTEL, Herbert; JANNASCH, Dieter, VOßIEK, Joachim, SPURA, Christian: Roloff/Matek Maschinenelemente, Normung, Berechnung, Gestaltung. 24. überarb. u. erw. Aufl. Braunschweig: Vieweg und Teubner, 2019. Lehrbuch + Tabellenbuch. Ca. 40 €

weiteres aus dieser Reihe:- Formelsammlung ca. 23 €- Aufgabensammlung ca. 27 €- Studienprogramm mit benutzergeführten Programmen z.B. Excel-Dateien

DECKER: Maschinenelemente: Funktion, Gestaltung und Berechnung. 20. Auf¬lage. München: Carl Hanser, 2018. Ca. 35 €

CONRAD, Klaus-Jörg; u.A.: Grundlagen der Konstruktionslehre. 7. aktualisierte und erweiterte Auflage. München: Carl Hanser, 2019. Ca. 36 €

NIEMANN, G.; WINTER, H.; HÖHN, B.-R; STAHL, K..: Maschinenelemente: Band 1: Konstruktion und Berechnung von Verbindungen, Lagern, Wellen. 5. bearb. Auflage. Berlin: Springer, 2019. Ca.
70 €

NIEMANN, G.; WINTER, H.: Getriebe allgemein, Zahnradgetriebe Grundlagen, Stirnradgetriebe. 2. Auflage. Berlin: Springer, 2002. Ca. 105 €

Bemerkung zur Prüfungsform: Die Modulnote setzt sich aus den Ergebnissen der Klausur und der Hausarbeit zusammen. Die Klausurnote geht dabei zu 80 % und die Hausarbeit zu 20 % in die Modulnote ein.

Die Klausur besteht aus einem Teil ohne Hilfsmittel und einem Berechnungsteil mit Hilfsmitteln. Es wird empfohlen, die Konstruktionsaufgabe vor der Prüfung fertig zu stellen.

Die Hausarbeit umfasst i.d.R. 20 bis 35 Seiten.

Prüfungsanforderungen: Klausur: Kenntnisse und Fertigkeiten in der Gestaltung und Berechnung von Achsen, Wellen, Welle-Nabe-Verbindungen und Lagerungen sowie deren Schmierung.Hausarbeit: Erstellung einer Konstruktion unter besonderer Berücksichtung der Auslegung von Achsen, Wellen, Welle-Nabe-Verbindungen und Lagerungen.