Maschinenelemente

Der Begriff Maschinenelement ist eine Fachbezeichnung aus dem Bereich des Maschinenbaus. Er bezeichnet die Gesamtheit aller Maschinen- und Konstruktionselemente, die die funktionsmäßig nicht mehr weiter zerlegbaren Bestandteile einer Maschinenkonstruktion darstellen.

Ein herausragendes Beispiel ist die Schraube. Das hier verwendete Konstruktionsprinzip ist das Gewinde.

Die jeweilige Problemstellung wird verallgemeinert. Beispiel: Für das Thema Befestigen ist es zunächst unerheblich, was und warum befestigt werden soll. Spezialfirmen bieten eine Fülle von Lösungen an, die man preiswert kaufen kann. Häufig sind fie Elemente von solchen Lösungen genormt, damit die Vielzahl geordnet ist und die Elemente austauschbar sind.

Allgemeines

Maschinenelemente sind auf grundsätzlichen naturwissenschaftlichen Prinzipien beruhende technische Lösungen immer wieder auftretender elementarer Aufgaben beim sog. Konstruieren. Deshalb existieren dieselben Maschinenelemente in verschiedensten Maschinen, immer mit denselben Funktionen.

Das Fach Maschinenelemente stellt daher in jeder Ingenieurausbildung einen wesentlichen Bestandteil des Grundstudiums dar. Darin werden die einzelnen Maschinenelemente in ihrer Funktion und Wirkungsweise vorgestellt und die grundlegenden Berechnungsverfahren und -methoden aufgezeigt.

Maschinenelemente sind in ihren Eigenschaften und Belastungsmöglichkeiten relativ gut erforscht und weitgehend standardisiert bzw. genormt. Durch die häufige Verwendung sind sie in der Regel preiswert verfügbar. Auf der guten Kenntnis und soliden Berechnung der Maschinenelemente beruht die Qualität und Funktionstüchtigkeit jeder technischen Konstruktion.

Gliederung

Die gängigen Maschinenelemente können in folgende Bereiche gegliedert werden:

• Verbindungselemente
  • Schraubverbindungen
  • Schweißverbindungen
  • Lötverbindungen
  • Klebeverbindungen
  • Nietverbindungen
  • Reibschlussverbindungen (z. B. Pressverbände)
  • Schraubenverbindungen
  • Formschlussverbindungen (z. B. Welle-Nabe-Verbindungen, Stifte)
  • elastische Verbindungen (z. B. Federn)

• Antriebselemente
  • Elemente der drehenden Bewegung
    • Wellen
    • Achsen
    • Wälzlager
    • Gleitlager
    • Zapfen
    • Kupplungen
    • Bremsen
  • Elemente zur Übertragung gleichförmiger Drehbewegungen
    • Zahnräder
    • Zugmittelgetriebe
    • Reibradgetriebe
    • Schneckengetriebe
  • Elemente der geradlinigen Bewegungen
    • Lineartechnik

• Sonstige Elemente
  • Dichtungen
  • Rohrleitungen
  • Gehäusekonstruktionen

Literatur

• H. Haberhauer, F. Bodenstein: Maschinenelemente. 14. Auflage. Springer, Berlin 2007, ISBN 978-3-540-34463-3. 
• K.-H. Decker, K. Kabus: Maschinenelemente. 16. Auflage. Hanser, München 2007, ISBN 978-3-446-40897-5. 
• D. Muhs, H. Wittel, D. Jannasch, J. Voßiek: Roloff/Matek Maschinenelemente. 18. Auflage. Vieweg, Wiesbaden 2007, ISBN 978-3-8348-0262-0. 
• B. Schlecht: Maschinenelemente 1: Festigkeit, Wellen, Verbindungen, Federn, Kupplungen. 1 Auflage. Pearson Studium, Muenchen 2006, ISBN 978-3-8273-7145-4. 
• Gustav Niemann, Hans Winter, Bernd-Robert Höhn: Maschinenelemente - Band 1: Konstruktion und Berechnung von Verbindungen, Lagern, Wellen. 4. Auflage. Springer, Muenchen 2005, ISBN 978-3-540-25125-5. 
• Gustav Niemann, Hans Winter, B.-R. Höhn: Maschinenelemente - Band 2: Getriebe allgemein, Zahnradgetriebe - Grundlagen, Stirnradgetriebe. 2. Auflage. Springer, Muenchen 2002, ISBN 978-3-540-11149-8. 
• Gustav Niemann, Burkhard Neumann, Hans Winter,: Maschinenelemente - Band 3: Schraubrad-, Kegelrad-, Schnecken-, Ketten-, Riemen-, Reibradgetriebe, Kupplungen, Bremsen, Freiläufe. 2. Auflage. Springer, Muenchen 1983, Nachdruck 2004, ISBN 978-3-540-10317-2.