Diese Arbeit beschreibt die Konstruktion einer Getriebestufe. Zunächst müssen die Wellendurchmesser anhand der Nenndrehmomente basierend auf den Angaben der Aufgabenstellung ausgewählt werden. Mit jeder neuen Entwurfsskizze wurden weitere Überlegungen zur Gestaltung der Getriebestufe angestellt. Mithilfe dieser Vorüberlegungen kam der Autor auf den Schluss, für alle relevanten Bauteile extra Wellenabsätze zu konstruieren. Es sollten Wellenabsätze für An – und Abtrieb, Wellendichtring, Wälzlager und Zahnradaufnahme vorhanden sein. Anschließend folgte die Ermittlung des Moduls der Zahnräder und in den folgenden Kapiteln darauf alle weiteren wichtigen Informationen wie zum Beispiel Zähnezahlen, Achsabstand und die Geometrie der Verzahnung. Am Ende stand dabei nur eine Kombination der Zähnezahlen zur Auswahl, welche in Bezug auf die Profilverschiebung und Abweichung vom Soll-Übersetzungsverhältnis den besten Kompromiss bot. Des Weiteren erfolgte die Entwurfsberechnung der Passfedern für An- und Abtriebswelle sowie die Zahnradaufnahme der Wellen.
Als Wälzlager sollten laut Aufgabenstellung für die Antriebswelle Zylinderrollenlager und für die Abtriebswelle Rillenkugellager verwendet werden. Hier musste die Entscheidung der Verteilung der Los – und Festlager auf den Wellen entschieden werden, um sowohl die Radial- als auch die durch die Kupplungen auftretenden Axialkräfte an An- und Abtriebszapfen aufnehmen zu können. Die Größenauswahl erfolgte nach den Durchmessern der jeweiligen Wellenabschnitte. Außerdem wurde die geforderte erweiterte Lebensdauer bei weitem übertroffen. Im Nachweis sollte die Getriebestufe auf Auflagerkräfte und Schnittreaktionen untersucht werden, um so relevante Querschnitte an den Wellen zu finden welche beseitigt werden müssen, um so einen Dauerbruch zu verhindern. Anschließend wurde der Dauerfestigkeitsnachweis nach DIN 743 vollzogen und festgestellt. Vor dem Anfertigen der Konstruktionszeichnung wurden letzte konstruktive Details festgelegt, wie zum Beispiel das Anbringen von Fasen an den Wellenabsätzen zur Erleichterung des Fügens und zum Schutz der Bauteile. Außerdem sorgen Freistiche an den entsprechenden Wellenabschnitten dafür, dass die zu montierenden Bauteile bündig anliegen können.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Wellendurchmesser
- 1.1 Zahnradgeometrie
- 1.1.1 Ermittlung des Normalmoduls
- 1.1.2 Ermittlung der Zähnezahlen
- 1.1.3 Ermittlung der Geometrie der Verzahnung
- 1.2 Passfedern
- 1.3 Wälzlager
- 1.3.1 Berechnung der Kräfte am Zahnrad
- 1.3.2 Berechnung der Auflagekräfte der Wälzlager
- 1.3.3 Auswahl der Wälzlager
- 1.4 Entwurfsskizze
- 2 Nachweis
- 2.1 Schnittreaktionen
- 2.2 Relevante Querschnitte
- 2.3 Beanspruchung in den relevanten Querschnitten
- 2.4 Passfedern
- 2.5 Wälzlager
- 3 Zeichnung der Getriebestufe
- 4 Stückliste
- 5 Konstruktionsbeschreibung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Hausarbeit befasst sich mit dem Entwurf einer Getriebestufe im Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen. Ziel ist die Konstruktion einer funktionsfähigen und stabilen Getriebestufe unter Berücksichtigung relevanter Berechnungen und Nachweise.
- Berechnung der Zahnradgeometrie
- Dimensionierung der Wälzlager
- Festigkeitsnachweis der Welle
- Auslegung der Passfedern
- Erstellung einer vollständigen Konstruktionsdokumentation
Zusammenfassung der Kapitel
1 Wellendurchmesser: Dieses Kapitel beschreibt die detaillierte Berechnung und Auslegung der Zahnradgeometrie, beginnend mit der Ermittlung des Normalmoduls und der Zähnezahlen. Es folgt die Berechnung der genauen Geometrie der Verzahnung, unter Berücksichtigung aller relevanten Parameter. Die Auswahl der Passfedern und Wälzlager wird ebenfalls ausführlich behandelt, inklusive der Berechnung der Kräfte am Zahnrad und der Auflagerkräfte der Wälzlager. Die Auswahl der Lager erfolgt nach den berechneten Belastungen. Abschließend wird eine Entwurfsskizze präsentiert.
2 Nachweis: Der Nachweis der Festigkeit und Funktionalität der konstruierten Getriebestufe steht im Mittelpunkt dieses Kapitels. Es werden die Schnittreaktionen an relevanten Stellen berechnet und die daraus resultierenden Beanspruchungen in den Querschnitten analysiert. Die Berechnungen umfassen die Passfedern und Wälzlager, um deren ausreichende Belastbarkeit zu gewährleisten. Das Kapitel dient der Validierung der im vorherigen Kapitel getroffenen Designentscheidungen.
Schlüsselwörter
Getriebestufe, Zahnradgeometrie, Wälzlager, Passfedern, Festigkeitsnachweis, Konstruktion, Entwurf, Berechnung, Wirtschaftsingenieurwesen.
Häufig gestellte Fragen zur Hausarbeit: Entwurf einer Getriebestufe
Was ist der Inhalt dieser Hausarbeit?
Die Hausarbeit befasst sich mit dem Entwurf einer Getriebestufe im Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen. Sie umfasst die Berechnung der Zahnradgeometrie, die Dimensionierung der Wälzlager, den Festigkeitsnachweis der Welle, die Auslegung der Passfedern und die Erstellung einer vollständigen Konstruktionsdokumentation. Die Arbeit enthält ein Inhaltsverzeichnis, eine Zielsetzung mit Themenschwerpunkten, Zusammenfassungen der Kapitel und Schlüsselwörter.
Welche Themen werden in der Hausarbeit behandelt?
Die Hauptthemen sind die Berechnung und Auslegung der Zahnradgeometrie (einschließlich Normalmodul, Zähnezahlen und Geometrie der Verzahnung), die Berechnung der Kräfte am Zahnrad und der Auflagerkräfte der Wälzlager, die Auswahl und Dimensionierung der Wälzlager und Passfedern, der Festigkeitsnachweis der Welle und die Erstellung einer vollständigen Konstruktionsdokumentation (Zeichnung, Stückliste, Konstruktionsbeschreibung).
Wie ist die Hausarbeit strukturiert?
Die Arbeit ist in mehrere Kapitel unterteilt: Kapitel 1 befasst sich mit der Berechnung des Wellendurchmessers, inklusive Zahnradgeometrie, Passfedern und Wälzlagerauswahl. Kapitel 2 beinhaltet den Festigkeitsnachweis, der Schnittreaktionen, relevante Querschnitte und Beanspruchungen umfasst. Kapitel 3 behandelt die Zeichnung der Getriebestufe, Kapitel 4 die Stückliste und Kapitel 5 die Konstruktionsbeschreibung.
Welche Berechnungen werden durchgeführt?
Die Berechnungen umfassen die Ermittlung des Normalmoduls und der Zähnezahlen, die Berechnung der Geometrie der Verzahnung, die Berechnung der Kräfte am Zahnrad und der Auflagerkräfte der Wälzlager, sowie die Berechnung der Schnittreaktionen und Beanspruchungen im Festigkeitsnachweis.
Welche Komponenten werden in der Getriebestufe verwendet?
Die Getriebestufe beinhaltet Zahnräder, Wälzlager und Passfedern. Die Auswahl und Auslegung dieser Komponenten ist ein zentraler Bestandteil der Hausarbeit.
Was ist das Ziel der Hausarbeit?
Das Ziel ist die Konstruktion einer funktionsfähigen und stabilen Getriebestufe unter Berücksichtigung relevanter Berechnungen und Nachweise. Die Arbeit soll eine vollständige Konstruktionsdokumentation liefern.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Hausarbeit?
Schlüsselwörter sind: Getriebestufe, Zahnradgeometrie, Wälzlager, Passfedern, Festigkeitsnachweis, Konstruktion, Entwurf, Berechnung, Wirtschaftsingenieurwesen.
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- Franz Xaver (Autor), 2018, Konstruktion einer Getriebestufe, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/518526
