Heinrich] Dubbels Taschenbuch für den Maschinenbau [12. Aufl.] 978-3-662-37348-4;978-3-662-38089-5

Table of contents :
Front Matter ....Pages I-XXX
Mathematik (W. Meyer)....Pages 1-191
Mechanik (Ch. Bouché, O. Deublein, K.-A. Ebert, B. Eck, F. Fröhlich, A. Garve et al.)....Pages 192-327
Festigkeitslehre (W. Meyer zur Capellen)....Pages 328-413
Wärmelehre (O. Deublein)....Pages 414-457
Brennstoffe und Verbrennung (W. Gumz)....Pages 458-490
Werkstoffkunde (H. Sigwart)....Pages 491-592
Elemente des Maschinenbaues (Ch. Bouché, W. Hofmann, K.-A. Ebert, G. Köhler)....Pages 593-677
Maschinenteile (Dipl.-Ing. Ch. Bouché)....Pages 678-796
Getriebetechnik (Ing. K. Hain)....Pages 797-811
Dampferzeugungsanlagen (Dipl.-Ing. E. Schulz)....Pages 885-963
Gaserzeuger (Generatoren) (Dipl.-Ing. Kurt Schmidt)....Pages 964-975
Kraft und Arbeitsmaschinen mit Kolbenbewegung (Prof. Dr.-Ing. F. Fröhlich)....Pages 976-1138
Schwungräder, Massenausgleich, Schwingungen und Regler (Prof. Dr.-Ing. F, Sass)....Pages 1139-1174
Strömungsmaschinen (Prof. Dr.-Ing. E. Sörensen, A. Garve)....Pages 1175-1308
Kondensation und Rückkühlung (Dr.-Ing. H. Kraussold)....Pages 1309-1318
Kopplung der Erzeugung und Verwendung von Kraft und Wärme (B. Riediger)....Pages 1319-1354
Kältetechnik (K. Nesselmann)....Pages 1355-1374
Hebe- und Fördermittel (A. Vierling)....Pages 1375-1482
Verfahren und Maschinen der Metallbearbeitung (H. Rögnitz)....Pages 1483-1681
Kraftwagen (F. Wettstädt)....Pages 1682-1715
Regelungstechnik (O. Schäfer)....Pages 1716-1729
Elektrotechnik (W. Lehmann)....Pages 1730-1822
Back Matter ....Pages 1823-1856

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Dubbel s Taschenbuch für den Maschinenbau Bearbeitet von Dipl.·lng. Ch. Bouche, Dr.·lng. 0. Deubl ein, Dr.·lng. K.·A. Eb ert, Dr.-Ing. B.Ec k, Prof.Dr.·lng. F. Fröhlich, Dipl.-lng. A. Garve, Dr.-lng. W. Gum z, Ing. K. Hain, Dr. phil. V. Happach, Prof. Dr.·lng. W. Hofmann, Dipl.-Ing. G. Köhler, Dr.-Ing. H. Kraussold, Prof. Dipi.-Ing. W. Lehmann, Dr..Ing. A. Leitner, Prof. Dr..Ing. E. Metzmeier, Prof. Dr .• Jng. W. Meyer zur Ca pellen, Prof.Dr.-lng.K.Nesselmann, Dr. Dr. B. Riediger, Dr..Ing. H. Rögnitz, Prof. Dr..Ing. F. Sass, Dr.-lng. H. Si g wart, Prof. Dr..Ing. E. Sörensen, Prof. Dr.phil. nat. 0 . Schäfer, Dipl.-lng. K.Scbmidt, DipJ.• (ng. E. Schulz, Prof. Dr.-lng. A. Vierling, Dr.• lng. F. Wet tstädt

Berichtigter Neudruck der zwölften völlig neubearbeiteten Auflage herausgegeben·von

Dipl.-Ing.

Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h.

F. Sass

Professor an der Technischen Universität Berlin

Ch.Bouche

vorm. Direktor der Staatlieben Ingenieurschule Beuth, Berlin

Dr.-Ing.

A. Leitner

Bundesanstalt für Materialprüfung Berlio

Mit etwa

3000

Abbildungen

In zwei Bänden

Erster Band

Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH 1963

ISBN 978-3-662-37348-4 ISBN 978-3-662-38089-5 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-38089-5 Alle Rechte, insbesondere das der Übersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten Ohne ausdrückliche Genehmigung des Verlages ist es auch nicht gestattet, dieses Buch oder Teile daraus auf photomechanischem Wege (Photokopie, Mrkrokopie) zu vervielfältigen Copyright 1929, 1935, 1940, 1941, 1943 and 1953 by Springer-Verlag Berlin Heidelberg © by Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1961

Ursprünglich erschienen bei OHG., Berlin/Göttingen/Heidelberg 1961. Softcover reprint of the bardeover !2nd edition 1961 Library of Congress Catalog Card Number: 62-1529

Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Buche berechtigt auch ohn~ besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinne der Warenzeichen~ und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften

Vorwort zur zwölften Auflage Mit der vorliegenden zwölften Auflage legen wir Dubbels Taschenbuch für den Maschinenbau in sorgfältig überarbeiteter und erweiterter Ausgabe der Fachwelt vor. An dem Aufbau und dem Charakter des Werkes, das zugleich ein Lehrbuch für Studierende und ein Nachschlagewerk für den in der Praxis stehenden Maschinenbauingenieur zu sein wünscht, haben wir nichts geändert. Die außerordentlich weite Verbreitung, die der "Dubbel" seit seinem ersten Erscheinen 1914 im In- undAusland gefunden hat, zeigt, daß das Buch den Bedürfnissen von Lehre und Praxis entspricht. Daß wir uns bemüht haben, den Inhalt aller Abschnitte auf den neuesten Stand der Technik zu bringen, ist selbstverständlich. Im ersten Band wurden die Tafeln des Abschnitts "Mathematik" um die Primzahlen von 1 bis 1000 sowie um eine Zahlentafel der Evolventenfunktion erweitert, die bei dem Entwurf von Zahnflankenformen und ihrer Nachprüfung nützlich ist. Der Abschnitt "Statik starrer Körper" ist neu bearbeitet worden. Der Abschnitt "Strömungslehre" bringt jetzt auch das Colebrook-Diagramm, das die Widerstandsbeiwerte der Rohrströmung besonders übersichtlich darstellt. Betrachtungen über den räumlichen Spannungszustand ergänzen den Inhalt der "Festigkeitslehre". Der Abschnitt "Werkstoffkunde" wurde erweitert und teilweise neu bearbeitet. Teil III der "Werkstoffkunde", der neu geschrieben worden ist, behandelt jetzt auch das Verhalten der Werkstoffe bei ihrer Verarbeitung und die Änderung ihrer Eigenschaften infolge der Verarbeitung. Die neuesten Entwichlungen auf dem Gebiet der legierten Stähle und der hochwarmfesten Metanegierungen wurden berücksichtigt. Der Abschnitt über die immer wichtiger werdenden Kunststoffe wurde erheblich erweitert. Der Abschnitt "Maschinenteile" wurde in zwei selbständige Abschnitte zerlegt, deren erster die "Elemente des Maschinenbaues" behandelt, soweit man sie nicht als Maschinenteile zu bezeichnen pflegt. Der Unterabschnitt "Grundlagen" gibt dem angehenden Ingenieur Hinweise für seine Arbeit im Konstruktionsbüro; es folgen die "Nichtlösbaren Verbindungen". Von diesen wurde der Abschnitt "Schweißen" neu verfaßt, der Abschnitt "Löten" erweitert. Einen Abschnitt über das Kleben, das im Maschinenbau mehr und mehr verwendet wird, haben wir neu aufgenommen. Der die Maschinenteile behandelnde Abschnitt berücksichtigt die Fortschritte, die der Maschinenbau inzwischen gemacht hat. Ein neuer Abschnitt "Getriebetechnik" trägt der zunehmenden Bedeutung dieses Wissenzweiges Rechnung. Auch die Abschnitte des zweiten Bandes sind, soweit es erforderlich war, gründlich überarbeitet worden. Dies gilt insbesondere für die "Hebe- und Fördermittel", einen Abschnitt, der völlig neu verfaßt worden ist, wobei die Stetigförderer ausführlicher als bisher berücksichtigt wurden. Der umfangreiche Abschnitt "Verfahren und Maschinen der Metallbearbeitung" erhielt einen Zusatz über die Walzverfahren und die dazugehörigen Maschinen. Die Herstellung von Rohren durch Umformen wurde neu aufgenommen; die verschiedenen Steuerungen der Werkzeugmaschinen werden eingehend besprochen. Die Regeltechnik, die im modernen Maschinenbau eine wichtige Rolle spielt, wurde in einem neuen Abschnitt behandelt.

1*

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Vorwort zur zwölften Auflage

Die Herausgeber haben in der zwölften Auflage des "Dubbel", eines Hand· buches, das in zahlreichen Industrieländern in Benutzung ist, das Technische Maßsystem beibehalten, weil es auf Grund der bisherigen Ausbildung der Ma· schinenbauingenieure von allen Maschinenbauern und Technikern verstanden wird. Wer im MKS·System (s. Bd. I, S.243) zu rechnen wünscht, findet in der Tafelsammlung auf Seite 855 am Ende des ersten Bandes und im zweiten Band S. XVI eine Übersicht über die Beziehungen, die zwischen den beiden Maß· systemeil bestehen. Unsere Arbeit an der zwölften Auflage möchten wir mit dem Dank an unsere Mitarbeiter für ihre Mühewaltung beenden. Auch dem Springer-Verlag und den Herstellern des schwierigen Satzes, die es an keiner Sorgfalt haben fehlen lassen, um der Fachwelt ein Werk von anerkanntem Wert in ansprechender Gestalt dartubieten, sind wir zu Dank verpflichtet. Berlin, im Mai 1961

Die Herausgeber

Vorwort zum berichtigten Neudruck der zwölften Auflage In dem Neudruck, der schon ein Jahr nach dem Erscheinen der 12. Auflage erforderlich geworden ist, haben wir im Abschnitt Werkstoffkunde des I. Bandes die Zahlenangaben einiger Tabellen in Übereinstimmung mit den neuerschienenen Normblättern gebracht. Ferner wurden in den Zahlentafeln die Angaben über die Walzprofile (Stab- und Formstähle) durch die Anreißmaße (Wurzelmaße) und die Lochabstände gemäß den inzwischen neu aufgestellten Normen DIN 997 bis 999 ergänzt. Berlin, im Oktober 1962

Die Herausgeber

Inhaltsverzeichnis Erster Band Mathematik Bearbeitet von Prof. Dr.-Ing. W. Meyef ZUf Capellen, Aachen

Seite

I. Tafeln (bearbeitet von Dr.-Ing. A. Leitner, Berlin) . . . . . . . A. Tafeln der Potenzen, Wurzeln, natürlichen Logarithmen, Kreisumfänge und -inhalte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B. Tafel der 4stelligen Mantissen der Briggssehen Logarithmen von 100 bis 999 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C. Tafel der Kreisfunktionen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D. Bogenlängen, Bogenhöhen, Sehnenlängen und Kreisabschnitte für den Halbmesser , = 1 . . . . . E. Tafel der Hyperbelfunktionen . . . . . . . . . . F. e"' und e-z für x = 0 bis x = 7 . . . . . . . . . . G. Primzahlen bzw. Faktoren der Zahlen 1 bis 1000. H. Evolventenfunktion ev = tg IX - arc IX • • • • • • J. Wichtige Zahlenwerte und ihre Briggssehen Logarithmen II. Arithmetik und Algebra . . . . . . . . . . . . A. Potenz-, Wurzel- und Logarithmenrechnung 1. Potenzrechnung . • . 2. Wurzelrechnung . . . . • • . .

3. Logarithmenrechnung • . . . .

B. Zahlensysteme . . . . . . . . 1. Reelle Zahlen . . . . . . . . . 2. Imaginäre und komplexe Zahlen

C. Kombinationslehre D. Determinanten . . . . . E. Gleichungen . . . . . . .

1. Algebraische Gleichungen . . 2. Transzendente Gleichungen .

3. Näherungsverfahren 4. Transformationen

F. Reihen . . . . . . . . . . .

1. Endliche Reihen . . . . . . .

2. 3. 4. 5.

Unendliche Reihen. . . . . . . . . . . . . Entwicklung der Funktionen in Potenzreihen . . Zusammenstellung der wichtigsten Potenzreihen . Anwendungen . . . . . .

III. Funktionenlehre . . . . . . . A. Algebraische Funktionen 1. Rationale Funktionen • . 2. Irrationale Funktionen . .

B. Elementare transzendente Funktionen 1. 2. 3. 4.

Die trigonometrischen Funktionen . Dreiecksberechnung . . Die Arcusfunktionen . . . . . . . Die Hyperbelfunktionen . . . . .

2 2

22

24 28 30 32 34

36 36 37 37 37 38 38 39 40 40 41 41 43 44

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62 62 62 63 63 63 67 69 69

VI

Inhaltsverzeichnis Seite

IV. Differential- und Integralrechnung . . . . .

71

A. Difierentialrechnung . . . . . . . . . . .

71 71

t. Grenzwert, Differentialquotient, Differential. . . . 2. Beispiele für die Ableitung elementarer Funktionen

3. 4. 5. 6. 7.

Differentialformeln . . . . . . . . . . . • . . Allgemeine Regeln . . . . . . . . . . . . . . Anwendung der Differentialformeln . . . . . . Ableitungen höherer Ordnung, Differentialkurven Maxima und Minima . . . . . . . . . . . . .

B. Integralrechnung . . . . . . . . . . . . . . t. Unbestimmtes und bestimmtes Integral. Flächeninhalt . 2. Grundintegrale . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Allgemeine Regeln . . . . . . . . . . . . . . . 4. Integralformeln . . . . . . . . . . . . . . . . s. Anwendungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Eigentliche und uneigentliche bestimmte Integrale . 7. Mehrfache Integrale und Unienintegrale

C. Höhere transzendente Funktionen ..

t. Elliptische Integrale und Funktionen . . 2. Integralsinus und verwandte Funktionen 3. Besselsche (Zylinder-)Funktionen . . . 4. Legendresche (Kugel-)Funktionen . . .

D. Konforme Abbildung : . . . . . . .

I. Funktionen eines komplexen Argumentes . . . 2. Differentiieren und Integrieren im Komplexen . 3. Konforme Abbildung . . . . . . .

E. Differentialgleichungen . . . . . I. Gewöhnliche Differentialgleichungen

2. Partielle Differentialgleichungen . .

F. Variationsrechnung . . . . . . . t. Die einfachsten Variationsprobleme

2. Isoperimetrische Probleme . . . . . 3. Variationsprobleme höherer Ordnung.

V. Analytische Geometrie und Kurvenlehre A. Punkt und Gerade in der Ebene t. Punkt und Gerade . . . . . .

2. Inhalt eines Dreiecks . . . . . 3. Gleichung einer Kurve . . . . 4. Gerade Linie . . . . . . . . S. Umwandlung der Koordinaten.

B. Krumme Linien in der Ebene . I. 2. 3. 4.

Allgemeine Sätze und Erklärungen . Die Kegelschnitte . . . . . . . . Potenzkurven . . . . . . . . . . Gleichungen einiger anderer Kurven Zyklische Kurven . . 6. Spiralen . . . . . . . . . . . . 7. Sinuslinien . . . . . . . . . . .

s.

C. Punkt, gerade Linie und Ebene im f{aum. D. Flächen und Raumkurven VI. Einführung in die Rechnung mit Vektoren . VII. Wahrscheinlichkeitsrechnung und ihre technischen Anwendungen A. Grundbegriffe der Wahrscheinlichkeitsrechnung B. Auswertung von Beobachtungen

73 73

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113 113

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132

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142

143

146 148 149

153

153 154

t. Allgemeines über Meßfehler . 2. Ausgleichrechnung

154 I 58

C. Verteilungskurve . . . . .

161

VIII. Fouriersehe Reihen (Harmonische Analyse periodischer Funktionen).

162

IX. Einführung in die Nomographie (bearbeitet von Dr. phil. V. Happach, Ratzeburg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

VII

lnhal tsverzeichnis A. Einzelkurven im rechtwinkligen Koordinatensystem. t. Zusammengesetzte Funktionen und Kurven . . . . . . . . 2. Verschiebung und Drehung der Kurven im Koordinatensystem 3. Umformung der Achsenteilungen . . . . .

B. Netztafeln . . . . . . . . . . . . . . . .

171 171 172 172 172 172 174

1. Funktion mit drei Variablen als Kurvenschar

2. Gekoppelte Netztafeln . . . . . . .

C. Doppelskalen und Funktionsleitern 1. Einteilung der Doppelskalen 2. Auftragen der Doppelskalen. 3. TeilungsmoduL . . . . . .

D. Fluchtlinientafeln . . . . . 1. Zusammenhang zwischen Kurvenscharen und Dreileitertafeln 2. Schlüsselgleichungen . . . . . . . . . . . 3. Fluchtlinientafeln für mehr als drei Variable

E. Sonderprobleme . . . . . . . . . . . . . t. 2. 3. 4. 5.

Seite • 168 168 168 169

Gleitkurven . . . . . . . . . . . . . . . Umzeichnung von Kurvenscharen in Fluchtlinientafeln . Spezialrechenstäbe . . . . . . . . . . Genauigkeit der Nomogrammauswertung . . . . . . . Äußere Gestaltung der Nomogramme . . . . . . . .

174 174 175 178 179 179 180 181 181 181

X. Zeichnerische und rechnerische Verfahren der praktischen Mathematik 183 XI. Flächen- und Körperberechnung . . . . .

187 187 188

1. Umfang und Flächeninhalt ebener Figuren 2. Oberfläche und Rauminhalt von Körpern .

Mechanik I. Statik starrer Körper (bearbeitet von Dipl.-lng. G. Köhler, Berlin). A. Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B. Zerlegen und Zusammensetzen von Kräften. . . t. 2. 3. 4.

Die Gleichgewichtsbedingungen . . . . . . . . Ermitteln unbekannter Kräfte an einem Körper. Arten des Gleichgewichts eines einfach gestützten Standsicherheit Anwendungen . . . . . . . . . . . . . . . .

198

199

. . . . Körpers . .

D. Schwerpunkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . t. Analytische Ermittlung der Schwerpunktskoordinaten 2. Schwerpunktskoordinaten der wichtigsten Linien, Flächen und Körper . 3. Schwerpunktskoordinaten zusammengesetzter Linienzüge, Flächen Körper . . . . . . . . .

E. Reibung . . . . . . . . . . 1. 2. 3. 4. 5.

Reibung auf ebener Fläche . Reibung auf Zylinderflächen Rollreibung . . . . . . Rollen und Rollenzüge . . . Umschlingungsreibung . . .

192 195 195 195

Kräfte in der Ebene mit gemeinsamem Angriffspunkt. Kräfte in der Ebene an verschiedenen PunlI 9106 914g 9154 9159 g201 9206 g212 9253 9258 g263 9304 9309 9315 9355 9360 9365 9405 9410 9415 9455 9460 9465 9504 9509 9513 9552 9557 9562 96oo 9605 9609 9647 9652 9657 9694 9699 9703 9741 9745 9750 9786 9791 9795 9832 9836 9841 9877 9881 9886 9921 9926 9930 9965 9969 9974

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Spalte D enthält die Differenz des letzten lg mit dem ersten der folgenden Zeile.

C. Tafel der Kreisfunktionen

24

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C. Tafel der Kreisfunktionen

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D. Bogenlängen, Bogenhöhen, Sehnenlängen Bogenlänge

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2 3 4 5 6

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2. die Bogenhöhe:

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Bogen· ,' Sehnen- Inh~t des ]]~ Bogen· höhe län e ß.E0 länge arc cp g 1 schmtts N ~-E

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0,2991 1,4265 0,3053 1,4387 0,3II6 1,4507 0,3180 1,4627 0,3244 1,4746 0,3309 1,4863 0,3374 1,4979 0,3439 1,5094 0,3506 1,5208 --0,3572 1,5321 0,3639 1,5432 0,3707 1,5543 0.3775 r,5652 0,3843 1,576o 0,3912 1,5867 0,3982 1,5973 0,4052 1,6077 0,4122 1,6r8o 0,4193 r,6282 ---0,4264 1,6383 0,4336 1,6483 0,4408 r,6s81 0,4481 1,6678 0,4SS4 1,6773 0,4627 1,6868 0,4701 1,6961 o,477S r,7os3 0,48so 1,7143 0,492S 1,7233 --o,sooo 1,7321 o,5o76 1,7407 o,s152 1,7492 o,s228 1,7576 0,5305 1,76S9 0,5383 1,7740 O,S460 I,78:l0 0,5S38 1,7899 o,s616 1,7976 0,569S r,8o52 o,s774 1,8126 -o,s8s3 1,8199 o,s933 1,8271 o,6013 1,8341 o,6093 1,8410 o,6173 1,8478

0,2942 0,3032 0,3123 0,3215 0,3309 0,3405 0,3502 0,3601 0,3701 0,3803 0,3906 0,4010 0,4II7 0,4224 0,4333 0,4444 0,4556 0,4670 0,4785 0,4901 o,5019 O,S138 0,52S9 o,s38r O,S504 O,S629 o,5755 o,s883 o,6or2 o,6142 0,6273 o,64o6 o,6540 o,6676 o,6813 o,69SI 0,7090 0,7230 0,7372 0,7514 o,76s8 0,7803 0,7950 o,8o97 o,8245

3· die Sehnenlänge: s

136 137 138 139

140 141 142 143 !44 145 146 147 148 149

-150 I5I I 52 I 53 IS4 ISS IS6 IS7 1s8 IS9

2,6354 2,6529 2,6704 2,6878 2,7053 2,7227 2,7402 2,7576 2,77S1 2,7925

161 162 163 164 165 166 167 168 169

2,8100

160-

2,8274 2,8449 2,8623 2,8798 2,8972 2,9147 2,9322 2,9496 -170 - - 2,9671 171 2,984S 172 3,0020 173 3,0194 174 3,0369 175 3,0543 176 3,0718 I77 3,0892 178 3,1067 179 3,1241 ---180 3,1416

"

o,6254 0,6335 o,6416 o,6498 o,658o 0,6662 o,6744 o,68z7 o,6910 o,6993 0,7076 o,7r6o 0,7244 0,7328 -----0,7412 0,7496 0,7581 0,7666 0,77SO 0,7836 o,7921 o,8oo6 o,8092 o,8178 o,8264 o,8350 o,8436 o,8522 o,86o8 o,8695 o,878r o,8868 o,8955 0,9042 0,9128 o,92rs 0,9302 0,9390 0,9477 0,9564 o,96SI 0,9738 o,9825 0,9913 ---r,oooo

länge

2

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= 2r sin'l'_;

.. 4· der I nha!t des K re>sabschmtts 5·

2,3736 2,3911 2,4086 2,4260 2,4435 2,4609 2,4784 2,4958 2,5133 2,5307 2,5482 2,5656 2,5831 2,6oo5 2,6r8o-

höhe

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30

E. Tafel der Hyperbelfunktionent Sitt

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