Als Mitarbeiter im fiktiven Unternehmen Getriebefom wird die Auslegung und die Nachweisführung zu dem nachfolgenden Getriebe von mir ausgearbeitet.
Es liegt eine technische Zeichnung vor. Das Ziel besteht darin, einen Scientific Essay für die nächste Sitzung im Konstruktionsausschuss zu erstellen und die nachfolgende Ausarbeitung / Nachweisführung vorzustellen.
Inhaltsverzeichnis
1 – Einleitung
1.1 – Problemstellung und Relevanz
1.2 – Ziele und Gliederung
2 – Aufgabe 1) Technische Zeichnung erläutern – Funktion des Getriebes
3 – Aufgabe 2) Getriebedaten
3.1 – Ermittlung des Abtriebsdrehmoments, Kopfkreis-, Wälz-/Teilkreis- und Fußkreisdurchmesser von Zahnrad 3
3.2 – Ermittlung des Achsabstands der Wellen, das Übersetzungverhältnis der zweiten Getriebestufe sowie die Zähne Zahl von Zahnrad 4
3.3 – Ermittlung der Teilung, Zahndicke und Lückenweite von Zahnrad 2
4 – Aufgabe 3) Auslegung der Passfederverbindung
5 – Aufgabe 4) Auflagerreaktionskräfte bestimmen
6 – Aufgabe 5) Befestigung des Zahnrads 2 mit Rundklebung
7 – Aufgabe 6) Befestigung des Zahnrads 2 mit Rundschweißung
8 – Fazit
Zielsetzung & Themen
Ziel dieser Arbeit ist die ingenieurtechnische Auslegung und Nachweisführung eines Getriebes, um die Anforderungen für eine Sitzung im Konstruktionsausschuss zu erfüllen. Dabei werden verschiedene Maschinenelemente analysiert und berechnet.
- Technische Analyse und Funktionsbeschreibung von Getriebekomponenten
- Berechnung von Getriebedaten (Drehmomente, Durchmesser, Übersetzungen)
- Auslegung einer formschlüssigen Passfederverbindung
- Bestimmung von Auflagerreaktionskräften für die Lagerdimensionierung
- Vergleichende Prüfung alternativer Befestigungsmethoden mittels Rundklebung und Rundschweißung
Auszug aus dem Buch
1.1 – Problemstellung und Relevanz
Als Mitarbeiter im Unternehmen Getriebefom wird die Auslegung und die Nachweisführung zu dem nachfolgenden Getriebe von mir ausgearbeitet. Es liegt die nachfolgende technische Zeichnung (s. Abbildung 1) vor. Außerdem stehen die technischen Daten nach Zeile 3 zur späteren Berechnung zur Verfügung:
Eingangsdrehmoment TN = 220 Nm
Motordrehzahl n1 = 870 U/min
Die Gesamtübersetzung iges = 8,917
Zähne: z1 = 23, z2 = 49, z3 = 21
Der Modul der ersten Getriebestufe m12 = 2,5 mm,
Der Modul der zweiten Getriebestufe m34 = 3 mm,
Welle I aus Vergütungsstahl C45E.
Zusammenfassung der Kapitel
1 – Einleitung: Definiert die Aufgabenstellung, die technischen Rahmenbedingungen des Getriebes und die Zielsetzung der Arbeit.
2 – Aufgabe 1) Technische Zeichnung erläutern – Funktion des Getriebes: Erläutert den Aufbau des Getriebes anhand der Zeichnung, beschreibt den Kraftfluss und die Funktionen einzelner Bauteile wie Wellen, Zahnräder und Dichtungen.
3 – Aufgabe 2) Getriebedaten: Führt Berechnungen für Zahnrad 3 (Durchmesser, Drehmoment), das Übersetzungsverhältnis der zweiten Stufe, Zähnezahl von Zahnrad 4 sowie geometrische Kenngrößen von Zahnrad 2 durch.
4 – Aufgabe 3) Auslegung der Passfederverbindung: Berechnet die notwendige Länge und Dimensionierung einer Passfederverbindung nach DIN 6885 basierend auf den gegebenen Drehmomenten.
5 – Aufgabe 4) Auflagerreaktionskräfte bestimmen: Ermittelt die radialen und axialen Kräfte an den Lagern der Welle unter Berücksichtigung dynamischer Lasten.
6 – Aufgabe 5) Befestigung des Zahnrads 2 mit Rundklebung: Überprüft rechnerisch, ob eine Rundklebung als alternatives Befestigungsverfahren zur Passfeder unter den gegebenen Betriebsbedingungen zulässig ist.
7 – Aufgabe 6) Befestigung des Zahnrads 2 mit Rundschweißung: Prüft die Eignung einer Schweißverbindung (Kehlnaht) zur Befestigung des Zahnrads und weist die Dauerfestigkeit rechnerisch nach.
8 – Fazit: Fasst zusammen, dass die gestellten Aufgaben mithilfe der einschlägigen Fachliteratur und technischer Berechnungsmethoden erfolgreich gelöst werden konnten.
Schlüsselwörter
Maschinenelemente, Getriebe, Wellen, Zahnräder, Drehmoment, Passfederverbindung, Wälzlager, Auflagerreaktionskräfte, Rundklebung, Rundschweißung, Modul, Übersetzungsverhältnis, Festigkeitsberechnung, Maschinentechnik, Konstruktion.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit?
Die Arbeit dokumentiert die ingenieurtechnische Auslegung, Nachweisführung und Überprüfung von Befestigungsvarianten für ein Getriebe im Rahmen eines Scientific Essays.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die Schwerpunkte liegen auf der Getriebelehre, der technischen Mechanik, der Auslegung von Welle-Nabe-Verbindungen sowie der Festigkeitsprüfung von Klebe- und Schweißverbindungen.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist die rechnerische Absicherung verschiedener Getriebekomponenten und Befestigungsverfahren, um die technische Funktion und Zuverlässigkeit für eine Sitzung im Konstruktionsausschuss nachzuweisen.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es werden klassische analytische Berechnungsverfahren aus der Maschinenelemente-Lehre (nach Roloff/Matek) angewendet, ergänzt durch Tabellenbuch-Werte zur Bestimmung zulässiger Spannungen.
Welche Inhalte umfasst der Hauptteil?
Der Hauptteil gliedert sich in die Bestimmung von Geometriedaten, die Berechnung von Achsabständen, die Dimensionierung von Passfedern, die Ermittlung von Lagerkräften sowie die Nachweise für Kleb- und Schweißnähte.
Welche Begriffe charakterisieren die Arbeit am besten?
Die Arbeit ist geprägt durch Begriffe wie Maschinenelemente, Getriebedaten, Drehmoment, Wellen-Dimensionierung und Festigkeitsnachweis.
Warum wird für das Zahnrad 2 neben der Passfeder auch eine Klebeverbindung geprüft?
Die Arbeit dient der technischen Prüfung, ob alternative und effiziente Befestigungsmethoden wie Rundklebung die geforderten Lasten bei schwellender Beanspruchung dauerhaft halten können.
Welche Rolle spielt die Kerbfalllinie bei der Rundschweißung?
Die Kerbfalllinie ist entscheidend, um anhand von Normtabellen die zulässige Spannung für die spezifische Schweißverbindung und das verwendete Material zu bestimmen und so einen dauerfesten Betrieb nachzuweisen.
- Arbeit zitieren
- Nils Cordes (Autor:in), 2020, Auslegung und Nachweisführung eines Getriebes, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1148215
