1. Übersicht über kraft- und formschlüssige Verbindungen
   1.1 Definition Kraft- und Formschluss
   1.2 Formschlüssige Verbindungen
   1.2.1 Stifte und Bolzen
   1.2.2 Nietverbindungen
   1.2.3 Passfedern
   1.2.4 Keilwellen
   1.2.5 Zahnräder 
   1.3 Kraftschlüssige Verbindungen
   1.3.1 Direkter Pressverband
   1.3.2 Indirekter Pressverband
   1.4 Form- und kraftschlüssige Verbindungen
   1.4.1 Schraubverbindungen
   
   
2.  Fokus Schraubverbindungen
   2.1 Herstellungsmethoden von Schrauben und Muttern
   2.2 Geometrie- und Materialeigenschaften
   2.2.1 Genormte Gewindetypen 
   2.2.2 Schraubentypen
   2.2.3 Oberflächenbeschichtungen
   2.2.4 Qualitätsgrade und mechanische Eigenschaften
   2.3 Allgemeines Berechnungsmodell
   2.4 Dimensionierung nach VDI 2230-1
   2.5 Dimensionierung nach NF E25-030-1 und NF E25-030-2
   
   
3. Fokus Pressverbände 
   3.1 Toleranzen und Passungen nach ISO 286-1 und -2
   3.2 Oberflächenbeschaffenheit und Herstellung
   3.2.1 Rauheitswerte
   3.2.2 Geometrische und Lagetoleranzen
   3.2.3 Konstruktive Maßnahmen
   3.2.4 Zerspanende Fertigung
   3.3 Allgemeines Berechnungsmodell
   3.4 Auslegung nach DIN 7190-1 und -2
   3.5 Auslegung nach NF E22-621

Lernziele:

Nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, ...

Grundlagen mechanischer Verbindungen

• zwischen kraftschlüssigen, formschlüssigen und kombiniert kraft- und formschlüssigen Verbindungen zu unterscheiden
• die Wirkprinzipien sowie die charakteristischen Eigenschaften verschiedener Verbindungselemente (Stifte, Bolzen, Niete, Passfedern, Keilwellen, Zahnräder, Pressverbände und Schraubverbindungen) zu erläutern
• die Eignung verschiedener Verbindungsarten hinsichtlich Belastbarkeit, Fertigungsaufwand, Demontierbarkeit und Anwendungsfall zu erläutern.

Schraubverbindungen

• die wesentlichen Herstellungsverfahren für Schrauben und Muttern zu beschreiben
• den Einfluss von Gewindegeometrie, Werkstoff, Oberflächenbeschichtung und Festigkeitsklasse auf das Verhalten von Schraubverbindungen zu erklären
• Schraubverbindungen nach den Richtlinien VDI 2230-1 sowie NF E25-030 zu dimensionieren
• die Sicherheit und Funktionsfähigkeit von Schraubverbindungen unter Berücksichtigung relevanter Versagensmechanismen zu unterscheiden.

Pressverbände

• das System der Toleranzen und Passungen nach ISO 286 zu erläutern
• den Einfluss von Oberflächenrauheit, geometrischen Toleranzen und Fertigungsprozessen auf die Tragfähigkeit von Pressverbänden
• Kontaktpressungen, Übermaße sowie übertragbare Kräfte und Momente mithilfe allgemeiner Berechnungsmodelle zu berechnen
• Pressverbände nach DIN 7190 und NF E22-621 zu dimensionieren
• konstruktive und fertigungstechnische Maßnahmen zur Verbesserung der Funktionssicherheit von Pressverbindungen zu bewerten

Übergeordnete Kompetenzen

• geeignete Verbindungsarten für konkrete technische Anwendungen auszuwählen
• konstruktive Entscheidungen auf Basis normativer Anforderungen, technischer Randbedingungen und wirtschaftlicher Gesichtspunkte zu begründen
• eigenständig Auslegungs- und Nachweisaufgaben für Schraub- und Pressverbindungen mithilfe einschlägiger Normen und Richtlinien zu lösen.

Arbeitsaufwand:

Präsenzzeit: 42 Stunden
Selbststudium:  78 Stunden

Medien:
Skript zur Veranstaltung wird über ilias (https://ilias.studium.kit.edu/) bereitgestellt.

Media:
Lecture notes will be provided in ilias (https://ilias.studium.kit.edu/).

Vorlesungstermine montags 11:30 - 13:00 Uhr
Übungstermine montags 14:00 - 15:30 Uhr
Bekanntgabe der konkreten Übungstermine erfolgt in der ersten Vorlesung.