Rechnerunterst¨¹tztes Konstruieren und Getriebe

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 10.0 vom 12.12.2022

11B1790

Design and Construction - Methods and Transmission Principles

• Aircraft and Flight Engineering (B.Sc.)
• Fahrzeugtechnik (Bachelor) (B.Sc.)
• Maschinenbau (B.Sc.)
• Maschinenbau im Praxisverbund (B.Sc.)
• Berufliche Bildung - Teilstudiengang Metalltechnik (B.Sc.)
• Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Metalltechnik (M.Ed.)
• Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Fahrzeugtechnik (M.Ed.)

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Konstruktion und Entwicklung sind die zentrale Aufgaben im Prozess der Produktentstehung. Bauteile entsprechend den anerkannten Regeln der Technik zu dimensionieren und zu gestalten um diese dann zu einer sinnvollen Konstruktion zusammenzuf¨¹hren, ist grundlegendes Basiswissen. Getriebekonstruktion und die methodische Umsetzung mittels des rechnerunterst¨¹tzten Konstruierens sind die Themen dieses Moduls.

1. Konstruktionslehre
   1.1 Konstruktion als Optimierungs- und Gestaltungsprozess
   1.3 Anforderungen und Aufgabenkl?rung
   1.4 Gestaltungsstrategien
   1.5 Sicherheit und Normung
   1.6 Technische und wirtschaftliche Bewertung
2. Getriebe
   2.1 ?bersicht und Bauarten
   2.2 Zahnradgetriebe
   2.2.1 Verzahnungen, Flankenprofile
   2.2.2 Geometrie und Eingriffsverh?ltnisse bei Gerad- und Schr?gverzahnung
   2.2.3 Geometrie der Zahnr?der bei Profilverschiebung
   2.2.4 Entwurfsberechnung von Stirnr?dern
   2.3 weitere Getriebebauarten
3. Rechnerunterst¨¹tzte Konstruktion von Einzelteilen
   3.1 Fertigungs- und funktionsgerechte Gestaltung im CAD
   3.2 ?nderungsfreundliche Gestaltung
   3.3 Schnittstellen zu weiteren CAE-Techniken
4. Rechnerunterst¨¹tzes Konstruieren in Baugruppen
   4.1 ?bersicht ¨¹ber Produktstrukturierungen
   4.2 baugruppen¨¹bergreifende Parameter
   4.3 Adaptertechnik
   4.4 Ausblick auf CAE Techniken

Wissensverbreiterung
Studierende verf¨¹gen ¨¹ber grundlegende Kenntnisse der Konstruktionslehre.
Studierende verf¨¹gen ¨¹ber grundlegende Kenntnisse der Getriebetechnik und Zahnradgetrieben
Studierende verf¨¹gen ¨¹ber weitergehende Kenntnisse der rechnerunterst¨¹tzten Konstruktion, die deutlich ¨¹ber die reine Bedienung eines CAD-Systems hinausgehen.

Wissensvertiefung
Sie k?nnen den Konstruktionsprozess aktiv gestalten, f¨¹r Zahnradgetriebe eine Entwurfsberechnung durchf¨¹hren, geometrische Gr??en auch bei Profilverschiebung bestimmen und kennen weitere Getriebebauarten. Sie sind in der Lage CAD Systeme eingebunden in den Konstruktions- und Entwicklungsprozess zu nutzen und dabei die Regeln zu ?gerechter¡° Gestaltung anzuwenden.
K?nnen - instrumentale Kompetenz
Dazu verf¨¹gen Studierende ¨¹ber entsprechendes Wissen zur Anwendung ¨¹blicher Verfahren und zur Auslegung und Dimensionierung. Sie verf¨¹gen ¨¹ber die Kenntnisse, diese Verfahren auch in CAD Systemen anzuwenden.
K?nnen - kommunikative Kompetenz
Studierende k?nnen aus allgemeinen Daten f¨¹r die Konstruktion die f¨¹r die Auslegung wichtigen Daten herausarbeiten. Sie k?nnen fehlende Informationen selbst gewinnen und so aufbereiten, dass diese f¨¹r eine Auslegung genutzt werden k?nnen. Studierende k?nnen in Gruppen Verantwortlichkeiten kl?ren, Aufgabenteilung organisieren, Ergebnisse darstellen, diskutieren und zusammenfassen.
K?nnen - systemische Kompetenz
Studierende k?nnen den Konstruktionsprozess methodisch durchf¨¹hren, kennen Gestaltungsrichtlinien, sind in der Lage Zahnradgetriebe per Entwurfsberechnung zu dimensionieren. Studierende sind in der Lage CAD Werkzeuge geeignet im Konstruktionsprozess zu nutzen.

Vorlesungen, Praktika / ?bungen in kleineren Gruppen (maximal 25), Gruppenarbeit

Grundlagen des Einsatzes von CAD, technisches Zeichnen, Grundlagen der Mechanik insbesondere Statik und Festigkeitslehre, Grundlagen der Werkstofftechnik, Kenntnisse der g?ngigen Maschinenelemente

Schwarze, Bernd

• Austerhoff, Norbert
• Rokossa, Dirk
• Friebel, Wolf-Christoph
• F?lster, Nils
• Sch?fers, Christian
• Schwarze, Bernd
• Wahle, Ansgar
• Wi?erodt, Eberhard
• Richter, Christoph Hermann
• Forstmann, Jochen

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• HOISCHEN, Hans; FRITZ Andreas: Technisches Zeichnen: Grundlagen, Normen, Beispiele, Dar-stellende Geometrie 37. Auflage. Berlin: Cornelsen, 2020. Ca. 30 €
  
  B?TTCHER, Paul, FORBERG, Richard: Technisches Zeichnen. 26., ¨¹berarbeitete und erweiterte Auflage. Braunschweig: Vieweg+Teubner, 2013. Ca. 25 €
  
  WITTEL, Herbert; MUHS, Dieter; JANNASCH, Dieter, VO?IEK, Joachim: Roloff/Matek Maschinenelemente, Normung, Berechnung, Gestaltung. 25. ¨¹berarb. u. erw. Aufl. Braunschweig: Vieweg und Teubner, 2021. Lehrbuch + Tabellenbuch. Ca. 40 €
  
  weiteres aus dieser Reihe:
• Formelsammlung ca. 25 €
• Aufgabensammlung ca. 27 €
• Studienprogramm mit benutzergef¨¹hrten Programmen z.B. Excel-Dateien
  
  CONRAD, Klaus-J?rg; u.A.: Taschenbuch der Konstruktionstechnik. M¨¹nchen, Wien: Carl Hanser, 2018. Ca. 40 €
  
  DECKER: Maschinenelemente: Funktion, Gestaltung und Berechnung. 20. Auf?lage. M¨¹nchen: Carl Hanser, 2018. Ca. 35 €
  
  K?NNE, Bernd: Einf¨¹hrung in die Maschinenelemente: - Gestaltung - Berechnung - Konstruktion. 2. Auflage.Braunschweig: Vieweg+Teubner, 2001. Ca. 50 €
  
  NIEMANN, G.; WINTER, H.; H?HN, B.-R.: Maschinenelemente: Band 1: Konstruktion und Berechnung von Verbindungen, Lagern, Wellen. 5. bearb. Auflage. Berlin: Springer, 2019. Ca. 105 €
  
  NIEMANN, G.; WINTER, H.: Maschinenelemente: Band 2: Getriebe allgemein, Zahnradgetriebe Grundlagen, Stirnradgetriebe. 2. Auflage. Berlin: Springer, 2002. Ca. 110 €
  
  RIEG, Frank; KACZMAREK, Manfred: Taschenbuch der Maschinenelemente. Leipzig: Hanser Fachbuchverlag, 2006. Ca. 50 €
  
  GROTE, Karl-Heinrich; FELDHUSEN, J?rg: Dubbel, Taschenbuch f¨¹r den Maschinenbau Set1-3, 26. Auflage. Berlin Heidelberg: Springer, 2020. Ca. 200 €

Hausarbeit

1 Semester

Wintersemester und Sommersemester

Deutsch