Schubkurbelgetriebe:
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Leipzig
Fachbuchverl.
1963
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•9
Allgemeine Grundlagen
1 Festigkeitsberechnung 1
1 V
2 Viergelenkkette — 10
2 1 Allgemeines ; V ------------- 10
2 2 Bauformen des Kurbelgetriebes 10,
*221 Kurbetechwinge ! 10
222 Doppelkurbel T j 11
,2 2 3 Doppelschwihge 1 1 11
224 Gleichläufige Parallelkurbel Isv 12
*225 Gleichläufige Antiparallelkurbel --— — 12
3 Weitere Ketten ; 13
3 1 Allgemeines j 13
3 2 Schubkurbelgetriebe 13
3 3 Kreuzschleife und Winkelschleife 13
3 4 Zentrische oder normale Schubkurbel 14
3 5 Bedeutung des Schubkurbelgetriebes : 15
4 Anwendungsmöglichkeiten und Ausführungsformen der zentrischen Schubkurbel 16
Kinematik des Kurbelgetriebes
5 BewegungsVerhältnisse an der normalen und geschränkten Schübkurbel 18
5 1 Allgemeines 18
5 2 Ermittlung des Kolbenweges 18
5 3 Ermittlung der Kolbengeschwindigkeit 21
54! Ermittlung der Kolbenbesohleim%ang 23
5 5 Hinw’eise für die zeichnerische Ermittlung der Bewegungsverhältnisse 24
5 6 Geschränktes Sohpbkurbel amp;etriebe ; 26
Statische und dynamische Krälte am zentrischen Schubkurbelgetriebe
6 Kräfteverhältnisse am normalen Sohubkurbelgetriebe 29
6 1 Kolbenkraft ,— v 29
6 2 Beschleunigungskraft 30
6 3 Normalkrafi* n^: 33
6 4 Dreh- oder Tangentialkraft 35
Einzelteile des Kurbelgetriebes
I
7 Schubstange 39
7 1 Allgemeines über Schubstangen 39
7 2 Schubstangenköpfe : 39
721 Geschlossener Schubstangenkopf 42
Berechnungsbeispiel 1 43
V
)
722 Offener Schubstangenkopf * — 45
, Berechnungsbeispiel 2 48
Gegabelter SchubstangenkopI 50
Berechnungsbeispiel 3 -----^ 50
7 3 ^chubstangenschäft 52
731 Berechnung,,des Schaftes nach Euler 52
732 Berechnung des Schaftes nach Tetmajer 53
733 Berechnung des Schaftes auf Druck und Biegung unter Berücksichtigung der
Trägheit»kräfte ♦ 64
Berechnungsbeispiel 4 V-- -------— 66
Bereehnungsbeispiel 5 _________ v 56
8 Kuppelstange j 58
8 1 Kräftespiel beim ParaUelkürbelg^trieJje i r --- ---- 61
, Berechnungsbeispiel 6 —_________; 62
9 Kreuzkopf i 64
■ 9 1 Allgemeines über den Kreuzkopf 64
9 2 Grleitbahnfläche des Kiyeuzkopfes — 67
BerechnungsbeispielJ 67
,93 Kreüzkopfbolzen * 68
Berechnungsbeispiel 8 69
i94 Festigkeitsberechnung des Kreuzkopfes 70
941 Gegabelter Kreuzkopf 70
i942 Geschlossener Kreuzkopf 71
10 Kolben ; 71
10 1^ Allgemeines über Kolben a i — 1 ;^ 71
10 2» Tauchkolben ^ 73
■ 10 2 1 Anwendung — ; 73
10 2 2 Konstruktive, dynamische und betriebliche Gesichtspunkte 73
10 2 3 Kolbfenwerkstoffe und Oberflächenbehandlung von Leichtmetallkolben , 75
10 2 4 Vollschaftkolben *77
10 2 5 Sehfitzkolben 77
10 2 6 Kolben mit dehnungshemmenden Teilen ---------- 77
10 2 7 Unsymmetrische Kolben : 79x
10 2 8 Berechnung des Tauchkolbens 80
Berechnungsbeispiel9 ____ 82
Berechnungsbeispiel 10 ‘ 1 84
10 3 Scheibenkolben 84
v 10 3 1 Allgemeines 84
10 3 2 Berechnung des Scheibenkolbens ■ 86
Berechnungsbeispiel 11 88
J I
10 4 Kolbenabdichtung 90
10 4 1 Abdichtung mit nichtmetallischen Werkstoffen 90
10 4 2 Abdichtung mit Kolbenringen 91
Inbaltsverzeiclkiia ■■■ ■■ IX
10 4 3 Werkstoff, Spannungsverhalten und Bearbeitung der Kolbenringe 94
10 4 4 Berechnung der Kolbenringe ! 95
Berechnungsbeispiel 12 ; 98
11 Kolbenstange , 99
11 1 Allgemeines , 99
11 2 Berechnung der Kolbenstange 1 101
Berechnungsbeispiel 13 — i------------ 101
Berechnungsbeispiel 14 y 103
Berechnungsbeispiel 16 ----------------------- 104
12f Kolbenbolzen-------- , T ------ 105
12 1 Allgemeines 105
12 2 Werkstoff und Bearbeitung 105
12;3, Bolzensicherung ------------------------ ____, 106
12 4 Berechnung des Kolbenbolzens 107
Berechnuhgsbeispiel Iff • -• • • • • • • ------------------ • ■ • *08
13 Plungerkolben ••••,•------- •••••• 109
14 Kurbelwelle 110,
14 1 Allgemeines t ------ HO
14 2 Wellen mit Stimkurbeln ---- 111
14 2 1 Auflagerkräfte und Momente • Hl
14 2 2 Berechnung auf Festigkeit 113
- , 14 2 3 Zusammenbau von Kurbel und Welle 114
14 2 4 Prüfung auf Heißlaufen 114
Beji^hntn^he^jtot 1l7 ,, , 116
f } - 1*S V** * j/
14 3 Gekröpfte Kurbelwellen va,1 HO
14 3 1 Einfach gekröpfte KurbetiwelBeh ffegäoder Maschinen 119
Berechnungsbeispiel 1Ö s 125
14 3 2 Einfach gekröpfte Kurbelwellen stehender Maschinen 128
14 3 3 Elastizität der Welle •, • • 129
14 3 4 Mehrfach gekröpfte Kurbelwellen 129
Berechnungsbeispiel 19 ; v 133s
14 3 5; Bestimmung der Auflagerkräfte unter Bertieksiohtigung der elastischen
Fo^piänderungen v : -- 137
Berechnungsbeispiel 20 ----:^ 140
14 4 Abarten der Kurbelwelle , 143
14 4 1 Exzenter — • - ^-------- 143
Berechnungsbeispiel 21 , *— « 145
14 4 2 Zapfen mit Gegenkurbel 146
Berechnungsbeispiel 22 * 147
14 5 Gußkurbelwelle 148-
14 6 Schmierung der Kurbelwelle 148
X
, Inhaltsverzeichnis
Massenausgleich
15; Einzylindermaschinen + ,
15 1 Ausgleich der rotierenden sowie der hin- und hergehenden Massen
15 2 Theoretische Möglichkeit eines vollkommenen Massenausgleichs
15 3 Praktischer Massenausgleidh
16 Mehrzylmdermaschinen
16 1 ScHLiCKscher Massenäusgleich
16 2 Massenausgleich bei Verbrennungskraftmaschinen
Schwingungen der Kurbelwelle
17 Allgemeines über Schwingungen
17 1 Grundbegriffe !
17 2 Freie und erzwungene Schwingung
17 3 Harmonische Schwingung
17 4 Kritische Drehzahl ?
17 5 Sohwingungsarten der elastischen Welle -
18 Biegesohwingungen
18 1 Lagerung der Kurhelwellen
18 2 Berechnung der Biegeschwingungen von Kurbelwellen
Berechnudgsbeispiel 23
18 3 Auswuchten ) -
18 3 1 Statisches Auswuchten
18 3 2 Dynamisches Auswuchten
19 Torsionsschwingungen
19 1 Grundsätzliches ;
19 1 1 Resonanzerscheinungen, britische Drehzahlen
19 1 2 Ersatzsystem ---- •*
19 2 Berechnung der Trägheitsmomeffte und Massen
19 2 1 Trägheitsmomente von Kurbelwellen
Berechnungsbeispiel 24
19 2 J2 Trägheitsmomente von Schubstangen ;
Bereohnungsbeispiel 25 ______:
19 2 3 Volumen und Schwerpunkt von Schubstangen^
19 2 4 Ersatz der Schubstangenmasse durch Punktmassen
19 3 Berechnung der Ersatzmasse eines Kurbelgetriebes
19 4 Bestimmung des Massenträgheitsmomentes durch Versuche
19 4 1 Pendeln um eine lotrechte Achse
19 4 2 Pendeln um eine waagerechte, zur Schwerachse parallele Achse
19 5 Lähgenreduktion der Kurbelwelle
Berechnungsbeispiel 26
19 6 Erregerfrequenz, kritische Drehzahlen (Resonanz)
Berechnungsbeispiel 27
19 6 1 Torsionsspannungen
/
152
152
153
154
156
156
158
161
161
162
163
165
166
166
166
166
175
177
178
179
181
181
181
182
184
184
186
187
188
188
190
192
195
195
196
198
201
202
202
204
Inhaltsverzeichnis XI
19 7 Schwingungerregende Kräfte 205
19 8 Torsionsschwingungsbeanspruchung; Dämpfung 207
19 9 Maßnahmen zur Beseitigung gefährlicher Torsionsschwingungen 209
19 9 1 Vermeidung gefährlicher Resonanzen 209
19 9 2 Dämpfung der Schwingungen 211
19 9 3 Schwingungstilger 214
Schwungrad
20 Allgemeines über das Schwungrad 215
21 Ermittlung der Schwungradabmessung r 220
Berechnungsbeispifel 28 221
Literaturverzeichnis ? 223
Sachwortverzeichnis 225
Wichtige Eormelzeichen
Anhang
{
230
*
/
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