Ein mechanisches Rätsel, elegant gelöst: Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Verzweigungsgetriebe, wo Ingenieurskunst auf Präzision trifft. Dieses Werk enthüllt die Geheimnisse hinter der Konstruktion eines solchen Getriebes, beginnend mit der akribischen Bestimmung der Momente, die als Grundlage für alle weiteren Berechnungen dienen. Erfahren Sie alles über die detaillierte Auslegung von Kegelrad- und Stirnradstufen, einschließlich der Berechnung von Zähnezahlen, Modulen und Teilkreisdurchmessern, stets unter Berücksichtigung der strengen Anforderungen der DIN 3990 für Festigkeitsnachweise. Die Analyse der Auflagerreaktionen unter verschiedenen Drehrichtungen – ein entscheidender Faktor für die Lebensdauer und Stabilität des Gesamtsystems – wird ebenso ausführlich behandelt wie die sorgfältige Auswahl und Berechnung der Wälzlager, die den enormen Kräften standhalten müssen. Abschließend wird die Wellenauslegung beleuchtet, ein komplexer Prozess, der die sichere Übertragung von Biege- und Torsionsmomenten gewährleistet. Dieses Buch ist ein unverzichtbarer Leitfaden für Ingenieure und Studierende, die sich mit der Konstruktion und Auslegung von Antriebstechnik befassen. Es bietet nicht nur fundiertes Wissen über die Berechnungsgrundlagen, sondern auch wertvolle Einblicke in die konstruktiven Aspekte eines Verzweigungsgetriebes. Von der ersten Momentenberechnung bis zum finalen Festigkeitsnachweis – hier finden Sie alle Informationen, die Sie für die erfolgreiche Entwicklung und Optimierung solcher komplexen mechanischen Systeme benötigen. Entdecken Sie, wie sich theoretisches Wissen in praktischen Anwendungen manifestiert und meistern Sie die Herausforderungen der modernen Antriebstechnik. Die präzise Berechnung der Verzahnungen, die robuste Auslegung der Wellen und die zuverlässige Lagerung der Komponenten sind die Schlüssel zu einem effizienten und langlebigen Verzweigungsgetriebe. Lassen Sie sich von diesem umfassenden Werk inspirieren und entwickeln Sie Getriebe, die höchsten Ansprüchen genügen.
Inhaltsverzeichnis
- Variablenverzeichnis
- Bestimmung der Momente
- Festlegung und Auslegung der Verzahnungen
- Kegelradstufe
- Überschlägige Berechnung der Wellendurchmesser dsh1 und dsh2
- Festlegung der Zähnezahl der Ritzelwelle und des Zahnrades
- Berechnung der Teilkegelwinkel §₁ und §₂
- Berechnung des äußeren Moduls me
- Berechnung des vorläufigen mittleren Teilkreisdurchmessers dmKR1*
- Berechnung der Breiten bкR1 und bкR2
- Endgültige Berechnung der äußeren Teilkreisdurchmesser de1 und de2
- Berechnung der endgültigen mittleren Teilkreisdurchmesser
- Berechnung des mittleren Moduls mm
- Festigkeitsnachweis des Kegelradpaares
- Berechnung der Zähnezahlen der Ersatzstirnräder Zv₁ und Zv₂
- Berechnung der Nennumfangskraft am mittleren Teilkreisdurchmesser
- Zahnfußtragfähigkeit
- Zahnflankentragfähigkeit
- Stirnradstufe
- Überschlägige Berechnung der Wellendurchmesser dsh2 und dsh3
- Festlegung der Zähnezahl der Ritzelwelle und des Zahnrades
- Berechnung des minimalen Teilkreisdurchmesser dSR3
- Berechnung Modul
- Berechnung der Zahnradbreite
- Festlegung des Schrägungswinkels
- Festigkeitsnachweis des Stirnradpaares
- Zahnfußtragfähigkeit (DIN 3990)
- Zahnflankentragfähigkeit
- Kegelradstufe
- Auflagerreaktionen bei unterschiedlicher Drehrichtung
- Reguläre Drehrichtung
- Welle 1
- Welle 2
- Welle 3
- Gesamtsystem
- Entgegengesetzte Drehrichtung
- Reguläre Drehrichtung
- Lagerberechnung
- Lagerkräfte
- Erweiterte Lebensdauer
- Wellenauslegung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Zielsetzung dieser Arbeit ist die Konstruktion eines Verzweigungsgetriebes, welches die Antriebsleistung über eine Kegelradstufe einleitet und in einer Stirnradstufe auf zwei Wellen verteilt. Die Aufgabenstellung beinhaltet die Berechnung der Momente, die Auslegung der Verzahnungen (Kegel- und Stirnräder), die Wellenauslegung, die Wälzlagerauslegung und die Erstellung einer Zusammenstellungszeichnung sowie einer Stückliste.
- Auslegung von Kegel- und Stirnradverzahnungen
- Berechnung der Momente und Auflagerreaktionen
- Wellen- und Lagerberechnung
- Festigkeitsnachweise der Zahnräder
- Konstruktive Gestaltung des Verzweigungsgetriebes
Zusammenfassung der Kapitel
Bestimmung der Momente: Dieses Kapitel befasst sich mit der Berechnung der auftretenden Momente im Verzweigungsgetriebe basierend auf den gegebenen Parametern wie Leistung, Übersetzung und Drehzahl. Die Ergebnisse dieser Berechnungen bilden die Grundlage für die spätere Auslegung der einzelnen Komponenten.
Festlegung und Auslegung der Verzahnungen: Hier werden die Kegel- und Stirnradstufen des Getriebes detailliert ausgelegt. Es werden die Zähnezahlen, Module, Teilkreisdurchmesser und Breiten berechnet. Ein besonderer Fokus liegt auf der Durchführung von Festigkeitsnachweisen nach DIN 3990, um die Tragfähigkeit der Verzahnungen zu gewährleisten. Die Berechnungen berücksichtigen dabei die unterschiedlichen Anforderungen an die Leistungsverteilung (70% und 30%).
Auflagerreaktionen bei unterschiedlicher Drehrichtung: In diesem Abschnitt werden die Auflagerreaktionen an den Wellen des Getriebes unter regulärer und entgegengesetzter Drehrichtung berechnet. Diese Berechnungen sind essentiell für die spätere Auslegung der Lager und die Sicherstellung der stabilen Funktion des Gesamtsystems unter verschiedenen Betriebsbedingungen. Die Ergebnisse zeigen die Auswirkungen der Drehrichtung auf die Lagerbelastung.
Lagerberechnung: Dieses Kapitel beschreibt die Auswahl und Berechnung der geeigneten Wälzlager für das Verzweigungsgetriebe. Die Berechnungen basieren auf den zuvor ermittelten Lagerkräften und berücksichtigen die geforderte Lebensdauer der Lager. Die Auswahl der Lager erfolgt unter Berücksichtigung von Faktoren wie Baugröße, Kosten und Verfügbarkeit.
Wellenauslegung: Die Wellenauslegung umfasst die Berechnung der Wellendurchmesser und die Gestaltung der Wellenform, um die auftretenden Biege- und Torsionsmomente sicher zu übertragen. Hier werden die Ergebnisse der vorherigen Kapitel, insbesondere die Momente und Lagerkräfte, berücksichtigt, um eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit der Wellen zu gewährleisten.
Schlüsselwörter
Verzweigungsgetriebe, Kegelradstufe, Stirnradstufe, Momentberechnung, Verzahnungsauslegung, Wellenauslegung, Wälzlagerauslegung, Festigkeitsnachweis, Auflagerreaktionen, Drehrichtung, DIN 3990
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Thema des Dokuments?
Das Dokument ist eine umfassende Vorschau eines Textes über die Konstruktion eines Verzweigungsgetriebes, das die Antriebsleistung über eine Kegelradstufe einleitet und in einer Stirnradstufe auf zwei Wellen verteilt.
Welche Themen werden in dem Dokument behandelt?
Das Dokument behandelt die Berechnung von Momenten, die Auslegung von Kegel- und Stirnradverzahnungen, die Wellenauslegung, die Wälzlagerauslegung, Festigkeitsnachweise der Zahnräder und die Erstellung einer Zusammenstellungszeichnung sowie einer Stückliste.
Was sind die Hauptziele des Dokuments?
Die Hauptziele sind die Auslegung von Kegel- und Stirnradverzahnungen, die Berechnung der Momente und Auflagerreaktionen, die Wellen- und Lagerberechnung, die Festigkeitsnachweise der Zahnräder und die konstruktive Gestaltung des Verzweigungsgetriebes.
Welche Kapitel sind in dem Dokument enthalten?
Die Kapitel umfassen: Variablenverzeichnis, Bestimmung der Momente, Festlegung und Auslegung der Verzahnungen (Kegelradstufe, Stirnradstufe), Auflagerreaktionen bei unterschiedlicher Drehrichtung, Lagerberechnung und Wellenauslegung.
Was beinhaltet die Auslegung der Verzahnungen?
Die Auslegung der Verzahnungen beinhaltet die Berechnung der Zähnezahlen, Module, Teilkreisdurchmesser und Breiten der Kegel- und Stirnräder sowie die Durchführung von Festigkeitsnachweisen nach DIN 3990.
Was ist der Zweck der Berechnung der Auflagerreaktionen?
Die Berechnung der Auflagerreaktionen ist essentiell für die spätere Auslegung der Lager und die Sicherstellung der stabilen Funktion des Gesamtsystems unter verschiedenen Betriebsbedingungen. Sie berücksichtigt die unterschiedlichen Drehrichtungen und deren Auswirkungen auf die Lagerbelastung.
Was wird bei der Wellenauslegung berücksichtigt?
Die Wellenauslegung umfasst die Berechnung der Wellendurchmesser und die Gestaltung der Wellenform, um die auftretenden Biege- und Torsionsmomente sicher zu übertragen. Dabei werden die Ergebnisse der vorherigen Kapitel, insbesondere die Momente und Lagerkräfte, berücksichtigt.
Welche Schlüsselwörter sind relevant für dieses Dokument?
Relevante Schlüsselwörter sind: Verzweigungsgetriebe, Kegelradstufe, Stirnradstufe, Momentberechnung, Verzahnungsauslegung, Wellenauslegung, Wälzlagerauslegung, Festigkeitsnachweis, Auflagerreaktionen, Drehrichtung, DIN 3990.
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- Wolfgang Ebigt (Author), 2001, Verzweigungsgetriebe, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/100746
