Konstruktion 3

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: Konstruktionslehre, Umschlingungsgetriebe, Zahnradgetriebe und Kupplungen.

Lehrinhalte

Konstruktionslehre
1.1 Konstruktion als Konkretisierungsprozess
1.2 Organisation des Entwicklungsprozesses
1.3 Anforderungen und Aufgabenklärung
1.4 Gestaltungsstrategien
1.5 Sicherheit und Normung
1.6 Technische und wirtschaftliche Bewertung
Getriebe
2.1 Übersicht und Bauarten
2.2 Gestaltung von Umschlingungsgetrieben
Zahnradgetriebe
3.1 Verzahnungen, Flankenprofile
3.2 Geometrie und Eingriffsverhältnisse bei Gerad- und Schrägverzahnung
3.3 Geometrie der Zahnräder bei Profilverschiebung
3.4 Entwurfsberechnung von Stirnrädern
Kupplungen
4.1 Dynamik des Antriebsstranges
4.2 Bauarten von Kupplungen
4.3 Prinzip der Auslegung von Wellen- und Schaltkupplungen

Lernergebnisse / Kompetenzziele: Wissensverbreiterung
Studierende verfügen über grundlegende Kenntnisse der Konstruktionslehre, über Umschlingungsgetriebe, über Zahnradgetriebe und über Kupplungen.
Wissensvertiefung
Sie können den Konstruktionsprozess aktiv gestalten, für Zahnradgetriebe eine Entwurfsberechnung durchführen und geometrische Größen bei Profilverschiebung bestimmen.
Können - instrumentale Kompetenz
Dazu verfügen Studierende über entsprechendes Wissen zur Anwendung üblicher Verfahren und 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 den Konstruktionsprozess methodisch durchführen und Zahnradgetriebe per Entwurfsberechnung dimensionieren.

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 Prüfung 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 den Arbeitsabschnitten: Konstruktionsaufgabe klären und präzisieren, Lösungen suchen, beurteilen und gestalten, Zeichnungssystematik und Stücklisten erstellen. Kenntnisse und Fertigkeiten in der Auslegung mechanischer Getriebe, insbesondere Stirnradgetrieben und Umschlingungsgetrieben. Kenntnisse der Auslegung von Kupplungen.Hausarbeit: Anwendung der Konstruktionslehre anhand eines praktischen Beispiels.