Konstruktionsbeleg Rückgetriebe

[Taco]

Hallo an alle,

ich habe das Forum schon längere Zeit als Gast besucht. Aber ich find die Idee gut mit dem Forum und deshalb hab ich mich als Mitglied eingetragen.

Zu dem Beleg:
ich hab mal ne Frage, die vielleicht ein bisschen Ansichtssache ist.

Und zwar geht es um das Moment, dass das oberste Zahnrad aufnehmen muss. Das ist ja wichtig für die Bestimmung der Verzahnungskräfte und für die Welle-Nabe-Verbindung. Wenn ich mir das Schema, das in der Aufgabenstellung des Beleges steht (1. Seite oben rechts) anschaue, dann habe ich als äußere Belastung die Summe aus dem Verspannmoment und dem Antriebsmoment (bei mir 9% des Verspannmomentes). Das würde doch heißen, dass mein Zahnrad auch die Summe aus beiden Momenten aufnehmen müsste. Das ergebe also Mt + 0.09*Mt, also 1.09*Mt (Mt steht für das Verspannmoment).

Sehe ich das richtig so? Und wenn ja, wozu brauch ich dann das Nennmoment (der eine Übungsleiter meinte, das Nennmoment wäre gleich dem Verspannmoment).
Und wie sieht es dann bei den anderen Zahnrädern aus? Bekommen die auch die Summe der beiden Momente oder nur das Verspannmoment im Betrieb?

[Torsten]

Daran habe ich auch lange zu überlegen gehabt, mir wurde es dann so erklärt, was mir auch einleuchtet:
Betrachtet dazu das angehängte Bild.
In unserem Rückgetriebe gibt es keine Verluste, da es idealisiert ist, d.h. der Wirkungsgrad wird 1 gesetzt. Dadurch muß der Motor nur die Verluste im Prüfgetriebe ausgleichen.
Es ist nun so, dass das Moment über die Welle direkt ins Prüfgetriebe geht und idealerweise am Ausgang auf die andere Welle "verbraucht" ist.
Also hat es bei den Zahnrädern keinen Einfluß. Lediglich bei der einen Welle müßte man es theoretisch noch mit drauftun, das weiß ich aber net genau, also bei der oberen Welle im Rückgetriebe.
Die Zahnräder haben also nur das Verspannmoment auszuhalten, welches eben 1.8/1.4/0.9*Mtnenn ist.

[buscapé]

hallo zusammen, noch ein neues mitglied hier...

zur frage von taco... also es ist so, dass das angegebene verspannmoment in einem kreislauf umläuft --> verspannkreislauf (nennleistung Pn bzw. Pversp)

die von diesem kreislauf abgegebene verlustleistung (Pv) wird durch den antriebsmotor in form von Pan bei einer definierten Drehzahl wieder zugeführt.

das in den wellen wirkende moment ist also das gegebene verspannmoment Mt (bzw. natürlich die einzelnen Laststufen unter berücksichtigung des betribsfaktors K_A_tau)

ich häng mal ein pdf an was zum verständnis dieser ganzen prüfstandgeschichte ganz nützlich sein kann (siehe vor allem die grafik unter "3.8 Innenverzahnungsprüfstand (dynamisch)" aber auch "3.2 RGW Zahnrad-Verspann-Prüfstände / Maschinendiagnoseprüfstand")

des weiteren gibts noch gute infos unter: http://www.fzg.mw.tum.de/forschung/zahnraeder.php4

hoffe das hilft, buscapé

[Taco]

Hm, das ist irgendwie ganz schön schwer zu kapieren, man kann sich das so schlecht vorstellen mir dem eingespannten Moment.

Ich denke, wenn das Moment, das über den Motor eingeleitet wird (also Mtan) auf der Welle anliegt, dann wird doch auch das Zahnrad über die Welle-Nabe-Verbindung mitgenommen. Also muss doch auch am Zahnrad das Moment anliegen.

Ich versuch mir dabei die Schnittreaktionen vorzustellen (siehe Skizze).
Mt und Mtan summieren sich in unserem Fall, da beide gleichgerichtet seien sollen. Dann muss doch das Zahnrad mit dem Moment aus tangentialen Zahnkraft*Durchmesser bilden, um im gleichgewicht zu bleiben.

Also das mit der Skizze klappt leider nicht. Wie kann ich die am besten einfügen, kann mir einer da helfen? Kann ich die direkt reinkopieren?

[buscapé]

is schon klar, du musst dir jetz aber vorstellen, dass das ganze schon angelaufen ist
das Verspannmoment "befindet sich also schon im kreislauf"
dann kommt dieses moment ja im rückgetriebe auch wieder an und der motor muss nur noch ausgleichen, was durch reibung verloren gegangen ist
dann stimmt nämlich auch das gleichgewicht wieder...

[Taco]

Also ich denke mit dem Anlaufen hat das nichts zu tun. Das Mtan ist ja kein Trägheitsmoment sondern ein Moment zum Ausgleich des Reibmomentes.

Und wenn ich mir vorstelle, dass auf den Wellen zwischen den Zahnrädern nur das Verspannmoment anliegt, dann müsste ja die Gegenreaktion auf das Mtan (also das Reibmoment) direkt rechts vom ersten Zahnrad (oben rechts) liegen, kommt also nie in das Getriebe hinein. Klingt aber ein bisschen irreal.

[Torsten]

Man kann es sich ja auch mit Quelle und Senke erklären. Der Motor ist die Quelle. Im Prüfgetriebe sind lauter Senken, also Lagerreibung, Dichtringreibung usw. und dorthin findet nun der Ausgleich auf kürzestem Wege statt. So hats mir auch der Herr Zwiebel erklärt. Vielleicht teilt es sich im realen auch auf und ein Teil geht über die Zahnräder, aber dann wäre es wahrscheinlich zu kompliziert.

[Taco]

Ok, ich geb auf! Ich weiß, Herr Zwiebel hat's auch versucht, mir zu erklären. Aber so richtig konnt ichs nicht kapieren.

Ich versteh zwar nicht warum, aber ich werds mal so rechnen. Letztlich hat ja der Ü-Leiter das letzte Wort.

[Taco]

Neue Frage, die aber auch damit zu tun hat:

ich hab mich für nen Querpresssitz als WN-Verbindung entschieden. Zur Auslegung hab ich mir gedacht, nehm ich das größte vorhandene Moment, also das Mt1, weil das ja auch mit übertragen werden muss. Wär ja blöd, wenn die Verbindung im Mittel das Moment überträgt, nur in den einzelnen Laststufen mal kurz durchdreht.

So, und dieses Moment wollt ich noch mit dem KAtau, also dem Betriebsfaktor für Torsion multiplizieren.

Was sagt ihr dazu?

[Torsten]

Hm so aus dem Bauch heraus würde ich sagen, dass es da nicht mit reinkommt, sondern wirklich nur bei der Welle.
Haste da irgendwo was, wie man son Querpressverband genau berechnet?
Nohc ne Frage zu Y(epsilon) beim Entwurf des Moduls.
Kann man da epsilon(alpha) einfach 1,5 annehmen oder muß man dies nach Bild 2 im AH3 ZG33 bestimmen. Nen großen Unterschied machts eh nicht aber sollte schon alles stimmen.

[Taco]

Also ich denke, wenn da in diesem Heft steht, man soll e(alpha) mit 1.5 annehmen, dann kann man damit rechnen. Ist doch eh nur ein Entwurf. Du kriegst wohl eh nur einen Mindestmodul heraus, laut Ü-Leiter. Ich hab später einen größeren verwendet.

Was anderes.
Beim Zahnbreitenverhältnis b/d1 kriegt man einen Wert raus, der eh kleiner ist als der angegebene Wert (grob überschlagen 1). Also hat diese Aussage für mich keinen Wert. Hr Kupfer hatte noch was anderes gesagt, das man dann annehmen kann: irgendwas von Breite = 15*Modul. Ich weiß aber nicht mehr ob er sagte Breite gleich, oder kleiner gleich 15*mn. Hat da jemand zugehört?

[Torsten]

ja also b/d darf max. 1 sein, bei symmetrishcer Lagerung 1,1. Das erreicht man eigentlich nie, weil dann die Sicherheiten noch größer werden, sind bei mir schon so zu groß.
b/m darf maximal 15 sein, das hat Herstellungstechnische Gründe bzw. auch Gründe der Tragfähigkeit. D.h., man rechnet mit der vollen Breite obwohl dann gar nicht mehr alles trägt. b/d ist bei mir jetzt glaube 0,4 und b/m ist 10.
Wie man die Sprungüberdeckung auf 2 bekommen kann ist mir noch schleierhaft, klar die Breite höher machen und nen größeren Modul, damits passt, dass b/m nicht größer 15 wird aber die Sicherheiten die dann rauskommen sind böse.
Also hab ich die Sprungüberdeckung bei 1,nochwas gelassen, reicht auch und das Zahnrad wird net so breit (60mm bei mir)

[Nizz]

Nochmal was grundlegendes zu den Momenten.
Man muss doch eigentlich nur darauf achten das man bei der Berechnung der Sicherheit gegen bleibende Verf. mit der Kraft aus dem Verspannmoment rechnet und bei der gegen Ermüdungsbruch mit der F aus dem Antriebsmoment. Oder?
Das verspannmoment wirkt doch nur ganz kurz, wenn das Prüfgetriebe mit dem Rückgetriebe gekoppelt wird. Und dann ist's wieder bei null und der Motor fängt an zu drehen. Is dat nich so einfach.
Hää...

[Torsten]

@Nizz: öhn nö irgendwie haste da was Missverstanden.
Alle Zahnkräfte werden mit dem äquivalenten Moment berechnet - also Kb*Mtnenn.
Die beiden Getriebe sind immer verbunden. Mit der Verspannkupplung erzeugst du ja nur einen Momentunterschied zwischen den Wellen. Dieser Unterschied kann auch im Stand schon vorhandne sein. Der Motor bringt den Prüfstand dann lediglich auf Nenndrehzahl und gibt halt gerade im Betrieb dann so viel Moment ab, damit die ganze Geschichte auf der Nenndrehzahl bleibt.

[Nizz]

Also ist mein Mtnenn mein Verspanmoment, was ich in der Aufgabenstellung gegeben hab?