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Professur Maschinenelemente und Produktentwicklung
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Professur Maschinenelemente und Produktentwicklung 

Neuigkeiten

Konstruktionslehre/Maschinenelemente I (KL/ME-I)

03.11.2025

Die Konstruktionslehre von Maschinenelementen bildet eine zentrale Grundlage des Maschinenbaustudiums. Sie vermittelt die methodischen und praktischen Prinzipien zur Entwicklung technischer Zeichnungen.

Der klassische Konstruktionsprozess erfolgt dabei iterativ: Eine neue Konstruktion entsteht durch mehrere Optimierungsschritte, in denen Funktion, Belastbarkeit und Wirtschaftlichkeit verbessert werden. Die abschließende Iteration wird stets unter Beachtung einschlägiger Normen und Richtlinien erstellt. Diese Normtreue gewährleistet die Austauschbarkeit, Sicherheit und Verständlichkeit technischer Produkte und ist damit wesentlicher Bestandteil ingenieurwissenschaftlicher Arbeit.

Ziel der Lehrveranstaltung Konstruktionslehre/Maschinenelemente ist es, Studierende zu befähigen, technische Zeichnungen normgerecht zu lesen und zu erstellen. In der Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen vermittelt, während die Übung der praktischen Anwendung dient. Der Einsatz von CAD-Systemen bildet dabei die Basis für die rechnergestützte Umsetzung und Dokumentation der Konstruktionen.

Darüber hinaus schafft die Konstruktionslehre die fachliche Grundlage für weiterführende Lehrveranstaltungen des Lehrstuhls in den Bereichen Festigkeitslehre, methodische Konstruktion und digitale Konstruktion. Sie vermittelt somit theoretische Prinzipien mit moderner, praxisorientierter Ingenieurmethodik und bildet den Ausgangspunkt für vertiefte technische Entwicklungen.

Auftakt im neuen Modul: Umwelt – Theorie durch Praxis

30.10.2025

Vergangene Woche startete der neue Nachhaltigkeitsstudiengang „Mensch – Umwelt – Technik“ an der TU Chemnitz. In diesem Zuge fand am 17. Oktober erstmals das Naturmodul „Umwelt – Theorie durch Praxis“ statt.

Nach einer Einführung von Jan Reißmann (Professur Maschinenelemente und Produktentwicklung) und Thomas Grund (Professur Werkstoff- und Oberflächentechnik) wurde anhand eines Rollenspiels ein Perspektivwechsel vorgenommen. Kleingruppen schlüpften in die Rollen eines Fuchses, eines Blindenführhundes, einer älteren Frau oder eines Kindes.  Mit Karten ausgerüstet, suchten die Studierenden einen rollengerechten Weg zum Zielort und beobachteten dabei Hindernisse und Besonderheiten der Umgebung aus ihrer jeweiligen Perspektive. In anschließenden Präsentationen stellten sie ihre Routenwahl vor und reflektierten ihre Beobachtungen.

Das Modul vermittelt dabei nachhaltiges Handeln durch unmittelbare Naturerfahrung. Studierende erhalten Einblicke in verschiedene Naturdomänen, lernen natürliche Stoff- und Energiekreisläufe sowie vom Menschen beeinflusste Prozesse kennen. Auf Grundlage der gewonnenen Kenntnisse lässt sich künftiges Wissen gezielt bewerten und in den realen Lebenskontext einfügen.

Gastwissenschaftler am IKAT

23.10.2025

Dr. Paolo Cherubini ist Postdoktorand an der Heriot-Watt University mit Sitz auf dem Orkney-Campus. Er trat 2022 der Forschungsgruppe „Transition Engineering” als Teil des Island Centre for Net Zero bei, wo er zu ortsbezogener, handlungsorientierter Forschung beiträgt, die sich mit den schwierigen Problemen der Energiewende befasst.
Dr. Cherubini ist ursprünglich ausgebildeter Chemieingenieur und begann seine Karriere in der Öl- und Gasindustrie, bevor er an der Universität Pisa promovierte. Seine Doktorarbeit befasste sich mit netzunabhängigen Lösungen für erneuerbare Energien in abgelegenen ländlichen Gebieten, wobei er Feldforschung in Mittelamerika und Ostafrika betrieb. Nach seiner Promotion arbeitete er außerhalb der Wissenschaft als Ingenieur für erneuerbare Energien mit den Schwerpunkten netzunabhängige Systeme und lokale Energiegemeinschaften. Während seines Aufenthalts untersützt er die Fachgruppe „Nachhaltige Produkte.“

Studierende treffen auf Forschung

22.10.2025

Praxis hautnah! Zur Einführung in das Modul Technische Festigkeitsberechnung (TFB) bot Professor Hasse den Studierenden spannende Einblicke in das Versuchsfeld des IKAT. Neben der klassischen Wellenprüfung an den Umlaufbiegeprüfständen stand der neu entwickelte Hochdrehzahlprüfstand im Fokus. Dies motiviert zum Lernen der theoretischen Grundlagen im Umgang mit Versuchsplanung und -auswertung.

Forschung

Das tiefe Lernen (DL) und die künstlichen neuronalen Netze (ANN) gehören beide zum Bereich des maschinellen Lernens (ML), der wiederum der KI zugeordnet ist. ANNs sind in der Lage, komplexe Zusammenhänge zu erlernen und auszuführen, was in den letzten Jahren zu bemerkenswerten Ergebnissen geführt hat.
Die zulässigen Beanspruchungen von ausgewählten Welle-Nabe-Verbindungen (Kegel-, Zylinderpressverband sowie Passfeder-, Rändel-, Polygonverbindung, etc.) werden im Bereich der Dauer-, Zeit- und Betriebsfestigkeit seit Jahrzehnten schwerpunktmäßig am IKAT untersucht. Dabei wird des Verhalten sowohl unter einzelnen Belastungen (Biegung, Torsion) wie auch kombinierten dynamischen Lasten analysiert.
Im Kontakt verschiedener Bauteile initiieren Verformungen in Verbindung mit dem vorherrschenden Fugendruck den Schädigungsprozess der Reibdauerermüdung (Reibkorrosion). Aktuelle Forschungsaktivitäten am Institut konzentrieren sich auf die grundlagenorientierte Erforschung des Schadensphänomens Reibkorrosion und verfolgen die Zielstellung der Erarbeitung eines wirkungskonformen Berechnungsverfahrens.

4    Gleitlager

Wachsender ökologischer und ökonomischer Druck führt in der Entwicklung der Gleitlager zu immer höheren und komplexeren Beanspruchungen. Die Forschung am Institut beschäftigt sich daher vorrangig mit der Untersuchung und Entwicklung von alternativen Gleitwerkstoffen und dem Einfluss geometrischer Abweichungen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt im Verschleißverhalten bei unterschiedlichsten Betriebsbedingungen (Partikel, Mischreibung, Hydrodynamik).
Während konventionelle Mechanismen ihre Verformbarkeit den gleitenden oder rollenden Schnittstellen in den Gelenken verdanken, erfüllen nachgiebige Mechanismen ihre Funktion durch elastische Dehnungen an Stellen, die beim Entwurf bewusst flexibel gestaltet werden. Dieses Funktionsprinzip ermöglicht neuartige, formadaptive Strukturen, welche beispielsweise in der Softrobotik oder bei formvariablen Tragflächen Anwendung finden können. Die Professur setzt hierbei den Forschungsschwerpunkt auf optimierungsbasierte Synthesemethoden.
Die Festigkeitsuntersuchungen fokussieren auf die Zahnfußtragfähigkeit von Schneckenradgetrieben. Die Herausforderung zur numerischen Abbildung liegt in der komplexen Geometrie und im speziellen Werkstoff Bronze.
Der Haftreibwert (auch: Reibbeiwert oder Reibungszahl) ist als eine Systemgröße mit einer Vielzahl beeinflussender Parameter zu verstehen. Um bestehende Potentiale in reibschlüssigen Verbindungen (u. a. Schrauben-, Flansch-, Pressverbindungen) zu nutzen, ist eine experimentelle Untersuchung unerlässlich. Mit Hilfe standardisierter Prüfverfahren an Modellproben werden an der Forschungsstelle verschiedenste tribologische Konfigurationen hinsichtlich ihres Übertragungsverhaltens betrachtet. Ein Hauptforschungsgebiet ist dabei die Synthese neuer Auslegungs-/Auswahlwerkzeuge für reibwerterhöhende Maßnahmen (z. B. Mikro-/Laserstrukturen, Hartpartikel, Beschichtungen) für statische und dynamische Belastungsfälle.
Wie lässt sich Nachhaltigkeit in der Produktentwicklung schon gleich zu Beginn mit Denken? Wie lassen sich Grundprinzipien der Nachhaltigkeit: Menschenrechte, Kreislaufwirtschaft, Natur- und Ressourcenschutz und betriebswirtschaftliche Tragfähigkeit in Produkten verankern? Welche Methoden und Fähigkeiten benötigen Entwickler, Konstrukteure und Manager zur Umsetzung nachhaltiger Produkte in ihrer ganzen Komplexität?