Grundlagen der Mechanik und Maschinenelemente

Struktur

Die Struktur ist die Menge der Elemente eines Körpers, die entwickelt wurde, um den Auswirkungen der Lasten, die auf ihn wirken, standzuhalten, ohne zu brechen oder sich zu stark zu verformen.

Stabilität

Der Schwerpunkt muss über der Basis der Struktur liegen, um nicht umzukippen. Stabilität kann durch Hinzufügen einer Masse zur Basis eines Körpers erhöht werden.

Widerstand

Eine Struktur kann Belastungen tragen, ohne zu brechen. Dies hängt von der Materialmenge ab.

Steifigkeit

Steifigkeit wird durch Schweißverbindungen und die Triangulation von Stabstrukturen erreicht (das Dreieck ist die einzige nicht verformbare Figur).

Aufwand (Kräfte)

Aufwand ist die innere Spannung, die Körper erfahren, wenn sie der Wirkung einer oder mehrerer Kräfte ausgesetzt sind.

Arten von Kräften:

• Zug
• Druck
• Biegung
• Torsion (Drehen)
• Schub (Schneiden)
• Knicken (Pamdeo)

Klassifizierung der Mechanismen

Mechanismen zur Übertragung von Bewegung

Sie übertragen die von einem Element erzeugte Bewegung an einen anderen Punkt.

Mechanismen zur Verarbeitung von Bewegung

Sie wandeln eine kreisförmige Bewegung in eine geradlinige Bewegung oder umgekehrt um.

Hebel

Ein Hebel ist im Gleichgewicht, wenn das Produkt der Kraft (F) mit ihrem Abstand (d) vom Drehpunkt dem Produkt des Widerstands (R) mit seinem Abstand (r) vom Drehpunkt entspricht. Dies nennt man das Hebelgesetz.

F × d = R • r

Typen von Hebeln: 3 Typen: erster Klasse, zweiter Klasse und dritter Klasse.

Flaschenzug

Ein Flaschenzug ist eine besondere Art der festen Rolle mit beweglichen Rollen.

F = R / 2n

Zahnräder

Zahnräder sind Radsätze mit vorstehenden Zähnen, die ineinandergreifen, sodass ein Rad das andere antreibt.

Zahnradtypen: zylindrisch (Gerad- oder Schrägverzahnung) und konisch.

Verwendung: Maschinenbau, Automobilindustrie, Haushaltsgeräte.

Getriebe mit Kette

Besteht aus zwei Stirnrädern, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind und sich gleichzeitig durch die Wirkung einer Metallkette oder eines Zahnriemens aus Neopren drehen.

Riemenantrieb mit Riemenscheiben

Die kreisförmige Bewegung der Achse 1 wird durch die Riemenscheiben 1 und 2 sowie den sie verbindenden Riemen auf die Achse 2 übertragen.

Zahnradzug

In diesem System wird die kreisförmige Bewegung der ersten Achse über die Zahnräder 1 und 2 auf die zweite Achse übertragen. Zahnrad 3 dreht sich gleichzeitig mit Zahnrad 2 und überträgt die Bewegung auf Zahnrad 4.

Umwandlung von Dreh- in geradlinige Bewegung

Kurbelgetriebe (Kurbel-Schubstange)

Besteht aus einer Kurbel und einer Stange, die als Schubstange bezeichnet wird.

Kurbelwelle

Wenn eine Reihe von Stangen an einer einzigen abgewinkelten Welle befestigt ist, dient jeder 'Wellen-Ellbogen' als Kurbel, und die gesamte Anordnung wird als Kurbelwelle bezeichnet.

Exzenter

Besteht aus einer Scheibe, deren Drehachse nicht mit dem Mittelpunkt der Scheibe zusammenfällt. Sie wandelt die Drehbewegung der Scheibe in eine lineare Hin- und Herbewegung einer Stange um. Die Exzentrizität wird als der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Scheibe und der Drehachse des Exzenters bezeichnet.