Modul
Maschinenkonstruktionslehre [M-MACH-101299]
Leistungspunkte
9Turnus
Jedes WintersemesterDauer
2 SemesterSprache
DeutschLevel
3Version
4Verantwortung
Einrichtung
- KIT-Fakultät für Maschinenbau
- Institut für Produktentwicklung
Teilleistungen
Identifier | Name | LP |
---|---|---|
T-MACH-110363 | Maschinenkonstruktionslehre Grundlagen I und II | 6 |
T-MACH-110363 | Maschinenkonstruktionslehre Grundlagen I und II | 7 |
T-MACH-112227 | Maschinenkonstruktionslehre II, Vorleistung | 1 |
T-MACH-110365 | Maschinenkonstruktionslehre Grundlagen II, Vorleistung | 1 |
T-MACH-110364 | Maschinenkonstruktionslehre Grundlagen I, Vorleistung | 1 |
T-MACH-112226 | Maschinenkonstruktionslehre I, Vorleistung | 1 |
T-MACH-112225 | Maschinenkonstruktionslehre I und II | 6 |
T-MACH-112225 | Maschinenkonstruktionslehre I und II | 7 |
Erfolgskontrolle(n)
Schriftliche Prüfung über die Inhalte von Maschinenkonstruktionslehre I&II
Dauer: 90 min zzgl. Einlessezeit
Prüfungsvorleistung: Erfolgreiche Teilnahme an den Vorleistungen im Lehrgebiet Maschinenkonstruktionslehre I&II
Qualifikationsziele
Lernziel Federn:
- Federarten erkennen können und Beanspruchung erklären können
- Eigenschaften einer federnden LSS in später vorgestellten Maschinenelementen erkennen und beschreiben können
- Wirkprinzip verstehen und erklären können
- Einsatzgebiete von Federn kennen und aufzählen
- Belastung und daraus resultierende Spannungen graphisch darstellen können
- Artnutzgrad als Mittel des Leichtbaus beschreiben können
- Verschiedene Lösungsvarianten bezüglich Leichtbau analysieren können (Artnutzungsgrad einsetzen)
- Mehrere Federn als Schaltung erklären können und Gesamtfedersteifigkeit berechnen können
Lernziel technische Systeme:
- Erklären können, was ein technisches System ist
- „Denken in Systemen“
- Systemtechnik als Abstraktionsmittel zur Handhabung von Komplexität anwenden
- Funktionale Zusammenhänge technischer Systeme erkennen
- Den Funktionsbegriff kennen lernen
- C&C²-A als Mittel der Systemtechnik anwenden können
Lernziel Visualisierung:
- Prinzipskizzen erstellen und interpretieren können
- Technische Freihandzeichnung als Mittel zur Kommunikation anwenden
- Die handwerklichen Grundlagen des technischen Freihandzeichnens anwenden können
- Ableitung von 2D-Darstellungen in unterschiedliche perspektivische Darstellungen technischer Gebilde und umgekehrt
- Lesen von technischen Zeichnungen beherrschen
- Zweckgerichtet technische Zeichnungen bemaßen
- Schnittdarstellungen technischer Systeme als technische Skizze erstellen können
Lernziel Lagerungen:
- Lagerungen in Maschinensystemen erkennen und in ihre Grundfunktionen erklären können
- Lager (Typ/Bauart/Funktion) nennen und in Maschinensystemen und Technischen Zeichnungen erkennen können
- Einsatzbereiche und Auswahlkriterien für die verschiedenen Lager und Lagerungen nennen und Zusammenhänge erklären können
- Gestaltung der Festlegungen der Lager in verschiedenen Richtungen radial/axial und in Umfangsrichtung funktional erklären können
- Auswahl als iterativen Prozess exemplarisch kennen und beschreiben können
- Dimensionierung von Lagerungen exemplarisch für die Vorgehensweise des Ingenieurs bei der Dimensionierung von Maschinenelementen durchführen können
- Erste Vorstellungen für Wahrscheinlichkeiten in der Vorhersage von Lebensdauern von Maschinenelementen entwickeln
- Am Schädigungsbild erkennen können, ob statische oder dynamische Überlast Grund für Werkstoffversagen war
- Äquivalente statische und dynamische Lagerlasten aus Katalog und gegebenen äußeren Kräften auf das Lager berechnen können
- Grundgleichung der Dimensionierung nennen, erklären und auf die Lagerdimensionierung übertragen können
Lernziele Dichtungen:
Die Studierenden...
- können das grundlegende Funktionsprinzip von Dichtungen diskutieren.
- können die physikalischen Ursachen eines Stoffüberganges
- beschreiben.
- können das C&C-Modell auf Dichtungen anwenden
- können die drei wichtigsten Klassierungskriterien von Dichtungen nennen, erläutern und anwenden
- können die Funktionsweise einer berührungslosen und einer berührenden Dichtung verdeutlichen.
- können die Dichtungsbauformen unterscheiden, bestimmen und den Klassierungskriterien zuordnen.
- können den Aufbau und die Wirkungsweise eines
- Radialwellenrings diskutieren.
- Können statische Dichtungen anhand verschiedener
- Auswahlkriterien bewerten.
- können dynamische, rotatorische Dichtungen anhand
- verschiedener Auswahlkriterien bewerten.
- können translatorische Dichtungen anhand verschiedener
- Auswahlkriterien bewerten.
- können das Konstruktionsprinzip „Selbstverstärkung“ beschreiben und an einer Dichtung anwenden.
- können den Stickslip anhand des Bewegungsablaufs einer
- translatorischen Dichtung erklären
Lernziele Gestaltung:
Die Studierenden...
- können die Grundregeln der Gestaltung und Gestaltungsprinzipien in konkreten Problemen anwenden
- haben die Prozessphasen der Gestaltung verstanden
- können Teilsysteme in ihrer Einbindung in das Gesamtsystem gestalten
- können Anforderungsbereiche an die Gestaltung nennen und berücksichtigen
- kennen die Hauptgruppen der Fertigungsverfahren
- kennen die Fertigungsprozesse und können diese erklären
- können die Auswirkung der Werkstoffwahl und des Fertigungsverfahren in einer Konstruktionszeichnung berücksichtigen und erkennbar abbilden.
Lernziele Schraubenverbindungen:
Die Studierenden...
- können verschiedene Schraubenanwendungen aufzählen und erklären.
- können Bauformen erkennen und in ihrer Funktion erklären
- können ein C&C² Modell einer Schraubenverbindung aufbauen und daran die Einflüsse auf die Funktion diskutieren
- können die Funktionsweise einer Schraubenverbindung mit Hilfe eines Federmodelles erklären
- können die Schraubengleichung wiedergeben, anwenden und diskutieren.
- Können die Beanspruchbarkeit niedrig belasteter Schraubenverbindungen zum Zweck der Dimensionierung abschätzen
- Können angeben, welche Schraubenverbindung berechnet und welche nur grob ausgelegt werden
- Können die Dimensionierung von Schraubenverbindungen als Flanschverbindung durchführen
- Können das Verspannungsschaubild erstellen, erklären und diskutieren
Voraussetzungen
Keine
Inhalt
MKL I:
Einführung in die Produktentwicklung
Werkzeuge zur Visualisierung (Techn. Zeichnen)
Produkterstellung als Problemlösung
Technische Systeme Produkterstellung
- Systemtheorie
- Contact and Channel Approach C&C²-A
Grundlagen ausgewählter Konstruktions- und Maschinenelemente
- Federn
- Lagerung und Führungen
- Dichtungen
Begleitend zur Vorlesung finden Übungen statt, mit folgenden Inhalt:
Getriebeworkshop
Werkzeuge zur Visualisierung (Techn. Zeichnen)
Technische Systeme Produkterstellung
- Systemtheorie
- Contact amd Channel Approach C&C²-A
Federn
Lagerung und Führungen
MKL II:
- Dichtungen
- Gestaltung
- Dimensionierung
- Bauteilverbindungen
- Schrauben
Empfehlungen
Eine Vertiefung der Maschinenkonstruktionslehre (Teil 3 + 4) kann im Rahmen des "Außerplanmäßigen Ingenieurmoduls" erfolgen.
Arbeitsaufwand
MKL1:
Präsenz: 33,5 h
Anwesenheit in Vorlesungen: 15 * 1,5 h = 22,5 h
Anwesenheit in Übungen: 8 * 1,5 h = 12 h
Selbststudium: 56,5 h
Persönliche Vor- und Nachbereitung von Vorlesung und Übung inkl. Bearbeitung der Testate und Vorbereitung auf die Klausur: 56,5 h
Insgesamt: 90 h = 3 LP
MKL2:
Präsenz: 33 h
Anwesenheit in Vorlesungen: 15 * 1,5 h = 22,5 h
Anwesenheit in Übungen: 7 * 1,5 h = 10,5 h
Selbststudium: 87 h
Persönliche Vor- und Nachbereitung von Vorlesung und Übung inkl. Bearbeitung der Testate und Vorbereitung auf die Klausur: 87h
Insgesamt: 150 h = 5 LP
Mehraufwand für Fachfremde Studiengänge MKL1 + MKL2 insgesamt: 30 h = 1 LP
(Wirtschaftsingenieurwesen Bachelor 2015, Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik Bachelor 2015, Ingenieurpädagogik LA Bachelor Berufliche Schulen 2015, Ingenieurpädagogik LA Bachelor Berufliche Schulen 20151)
Lehr- und Lernformen
Vorlesung
Hörsaalübung
Semesterbegleitende Projektarbeit
Online-Test