Die vorliegende Hausarbeit beinhaltet den Entwurf einer Zahnradstufe und gliedert sich in:
1. Entwurfsberechnung der Wellen, Zahnräder, Passfedern, Wälzlager
2. Zeichnungen (Antriebsbaugruppe und Stückliste sowie Antriebswelle)
3. Konstruktionsbeschreibung
4. Anlagen (Berechnungsgleichungen für die geometrischen Größen von Zahnradgetrieben mit Geradverzahnung)
Der Ausgangspunkt für den Entwurf der Zahnradstufe ist:
Zwei geradverzahnte Stirnräder übertragen eine Nennleistung P von einer Eingangsdrehzahl nE auf eine Ausgangsdrehzahl nA.
Die gegebenen Ausgangswerte sind:
Nennleistung P = 9 kW
Eingangsdrehzahl nE = 1.000 U/min
Ausgangsdrehzahl nA = 325 U/min
Betriebsfaktor cB = 1,5
Axialkraft Fax = 800 N
Es gelten folgende Vorgaben:
• Betriebsfaktor cB = Anwendungsfaktor KA
• Zahnradwerkstoff: Einsatzstahl, einsatzgehärtet (58…60 HRC). Unterer Festigkeitswert.
• Wellenwerkstoff: St50 – 2 (E295)
• Die Lagerung der Wellen erfolgt in Kugellagern mit einer rechnerischen Lebensdauer von mindestens 10.000 Stunden.
• Die Zahnräder sitzen bei etwa einem Drittel des Lagerabstandes auf der Seite der Momen-teneinleitung.
• Die Zahnräder sind mit rundstirnigen Passfedern auf den Wellen befestigt.
• Die An- und Abtriebswelle besitzen jeweils einen Wellenabsatz mit Passfeder, auf dem eine Kupplung gegen eine Wellenschulter angelegt werden kann.
• Die An- und Abtriebswelle sind mit Radialwellendichtringen abzudichten (Symbolische Darstellung).
• Es ist ein genormter Achsabstand anzuwenden.
• Auf beide Wellen wirkt eine zusätzliche Axialkraft Fax, die bei der Wälzlagerberechnung zu berücksichtigen ist.
• Die vorgegebene Übersetzung ist mit ± 3 % einzuhalten.
Es gelten folgende übergeordnete Gesichtspunkte:
• Gewährleistung der Funktionssicherheit (Drehmomentübertragung, axiale Befestigung von Zahnrädern und Wälzlagern auf den Wellen, ausreichende Festigkeit aller Bauteile).
• Fertigungsgerechte Gestaltung.
• Montagemöglichkeit und -erleichterung.
• Möglichst kleine Bauweise: → Zähnezahlen, wenn möglich, nach unten runden.
• Normgerechte Bauteile und normgerechte Darstellung.
• Gut gegliederte und übersichtliche Ergebnisdarstellung.
Studienleistung der Fern-Fachhochschule Hamburg
Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen
Hausaufgabe: Konstruktion I und II
Thema: Entwurf einer Zahnradstufe
Name: Dute Jürgen
Versions-Nr.: 9
Inhaltsverzeichnis
Verzeichnis der Formelzeichen und Abkürzungen ... 3
1. Entwurfsberechnung der Wellen, Zahnräder, Paßfedern, Wälzlager
1.1 Ermittlung der Nenndrehmomente Mtnenn1 und Mtnenn2 ... 5
1.2 Überschlägige Ermittlung der Wellendurchmesser d1Antrieb und d2Abtrieb ... 5
1.3 Überschlägige Ermittlung des Moduls m der Zahnräder ... 5
1.4 Bestimmung des mindestens erforderlichen Fußkreisdurchmessers des Rades 1 und der Zähnezahl z1 ... 5
1.5 Ermittlung der Zähnezahl z2 ... 6
1.6 Berechnung des Achsabstandes ... 6
1.7 Überprüfung der Profilverschiebung und des Übersetzungsverhältnisses ... 6
1.8 Abschätzung der Radialkraft am Zahnrad und Aufteilung auf die Wälzlager ... 7
1.9 Auswahl der Wälzlager und Berechnung der Lebensdauer ... 8
1.10 Berechnung und Auswahl der Paßfedern ... 9
1.11 Berechnung der Zahnkopf-, Zahnfuß- und Wälzkreisdurchmesser, Zahnradbreite, Zahradnabenbreite und Aufteilung der Profilverschiebung ... 9
1.12 Nachrechnung aller belasteten Teile
- Durchbiegung und Lagerneigung für einen gemittelten Wellendurchmesser der Antriebswelle ... 10
- Dauerfestigkeit der Antriebswelle ... 11
- Paßfedern für die Zahnräder auf zulässige Pressung ... 11
2. Zeichnungen
2.1 Antriebsbaugruppe und Stückliste ... 12
2.2 Antriebswelle ... 14
3. Konstruktionsbeschreibung ... 15
4. Anlagen 4.1 Berechnungsgleichungen für die geometrischen Größen von Zahnradgetrieben mit Geradverzahnung ... 17
5. Literaturverzeichnis ... 18
Aufgabenstellung ... 19
Pläne im A3-Format ... 20
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- Quote paper
- Dipl.-Wirtsch.-Ing.(FH) Jürgen Dute (Author), 2000, Entwurf einer Zahnradstufe, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/10224
