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Studienleistung
Maschinenbau

Universität, Schule

Hamburger Fern-Hochschule - HFH

Note, Lehrer, Jahr

2010 Hausarbeit Konstruktion

Autor / Copyright
Eduard M. ©
Metadaten
Preis 7.40
Format: pdf
Größe: 0.71 Mb
Ohne Kopierschutz
Bewertung
sternsternsternsternstern_0.2
ID# 2154







Hausarbeit Konstruktion

WB-KON-S21-100717

Thema: Entwurf einer Zahnradstufe

Studiengang: Wirtschaftsingenieurwesen


Inhaltsverzeichnis

1.    Ermittlung der Nenndrehmomente Mtnenn1 und Mtnenn23

2.    Überschlägliche Ermittlung der Wellendurchmesser d1 und d2 aus dem Drehmoment unter Berücksichtigung von cB3

3.    Überschlägliche Ermittlung des Moduls m der Zahnräder und Wahl eines genormten Wertes4

4.    Bestimmung des mindestens erforderlichen Fußkreisdurchmessers des Rades 1 und der Zähnezahl z15

5.    Ermittlung der Zähnezahl z26

6.    Berechnung des Achsabstandes und Wahl eines genormten Achsabstandes6

7.    Überprüfung der Einhaltung des Übersetzungsverhältnisses7

8.    Abschätzung der notwendigen Profilverschiebung und Beurteilung ihrer Zulässigkeit8

9.    Abschätzung der Radialkraft am Zahnrad und grobe Aufteilung auf die Wälzlager rechts und links8

10.  Auswahl der Wälzlager9

11.  Berechnung der erforderlichen Passfederlänge und Auswahl einer genormten Passfeder13

12.  Maße für den Achsenmittenschnitt16

13.  Vervollständigung der Gestaltung zur vollständigen vorgesehenen Lösung  19

14.  Nachrechnen aller belasteten Bauteile entsprechend den Forderungen der Aufgabenstellung, ggf. Korrektur der bisherigen Werte  20

Konstruktionsbeschreibung  25

Literaturverzeichnis27

Verzeichnis der Abkürzungen und Formelzeichen  28

Eidesstattliche Erklärung  33


1.   Ermittlung der Nenndrehmomente Mtnenn1 und Mtnenn2

Berechnung der Nenndrehmomente nach Formel SB 4, Gl. (1.1)

 

Daraus folgt für das Nenndrehmoment :

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Fußkreisdurchmesser Rad 1:

 

wobei:

Ausgehend vom Durchmesser des Antriebszapfen (38mm) wähle ich als Wellendurchmesser am Zahnrad.

 für  aus SB 9, 2.6.1

es ergibt sich mit eingesetzten Werten:

 

Zähnezahl :

 

es ergibt sich:

 

Die Zähnezahl  wird nach oben auf 29 Zähne gerundet.

5.   Ermittlung der Zähnezahl z2

Berechnung nach Formel SB 6, Gl. (4.6)

Zähnezahl :

  wobei  

es ergibt sich:

 

Auch die Zähnezahl  wird nach oben gerundet womit z2 = 90 ist.

6.   Berechnung des Achsabstandes und Wahl eines genormten Achsabstandes

Der Nullachsenabstand wird mit Formel SB 6, .....[Volltext lesen]

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Versuch 1:
       Zähnezahl von Zahnrad 2 von 90 auf 89 reduziert, eingesetzt in die   o.g. Formel ergibt sich für:
 und

       für

Versuch 2:
       Zähnezahl von Zahnrad 2 nochmals um 1 auf 88 reduziert, es ergibt           sich für:
 und für


Somit liegt die Summe der Profilverschiebungsfaktoren bei der Zähnezahl von 29 für Zahnrad 1 und 88 für Zahnrad 2 im tolerierbaren Bereich.


7.   Überprüfung der Einhaltung des Übersetzungsverhältnisses

Unter „5. Ermittlung der Zähnezahl z2“ wurde das Sollübersetzungsverhältnis wie folgt ermittelt:

 


Nach Vorgabe darf die Übersetzung maximal  zum Sollwert abweichen. Das tatsächliche Übersetzungsverhältnis beträgt:

 


Eingesetzt in Formel nach SB 6, Gl. (4.7) ergibt sich eine Abweichung von

 


Somit ist das Übersetzungs.....


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10.   Auswahl der Wälzlager

Die nominelle Lebensdauer berechnet sich nach der sog. Lebensdauer-Gleichung SB 5, Gl. (1.4):

 


Lebensdauerexponent  bei Kugellagern

Zur Berechnung der erfoderlichen dynamischen Tragzahl wird die Lebensdauergleichung wie folgt umgestellt:

 


Da die linken Lager der beiden Wellen jeweils die größere Radialbelastung aufweisen wird hier das Loslager festgelegt und für die rechte Lager, die die geringere Radialbelastung aufweisen, das Festlager. Es wird jeweils zuerst die Loslagerberec.....


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10.1   Lagerberechnung der Antriebswelle

Loslager:

Ermitteln der erforderlichen Tragzahl:

 


Gemäß Vorgabe soll der Lagerzapfen einen 3…10mm kleineren Durchmesser als die Welle besitzen. Als Antriebswellendurchmesser am Zahnrad 1 wurde  gewählt. Gemäß SB 9, 2.7.1 kann für den nächst kleineren Lagerzapfendurchmesser von 45mm das Rillenkugellager 6009 gewählt werden.

Das 6009er Rillenkugellager besitzt folgende Tragzahlen:

Da  scheint das Lager ausreichend dimensioniert zu sein.

Die nominelle Lebensdauer beträgt:

 

Festlager:

Ob das gewählter Lager verwendet werden kann muss über die Gegenrechnung für das Festlager bestätigt werden. Der Radialfaktor  und der Axialfaktor  bestimmen sich aus .....

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Loslager:

 


Der Durchmesser des Abtriebszapfen wurde auf  festgelegt. Ausgehend davon setze ich den Wellendurchmesser für die Lager der Abtriebswelle auf  fest. Dementsprechend wird nach SB 9, 2.7.1 Rillenkugellager 6013 gewählt.

Das 6013er Rillenkugellager besitzt folgende Tragzahlen:

Da  scheint das Lager ausreichend dimensioniert zu sein.

Die nominelle Lebensdauer errechnet sich auf:

 

Festlager:



Durch lineare Interpolation kann mit Tabelle SB 9, 2.7.1 für  der Grenzlastwert bei ungefähr  berechnet werden.  aus der Tabelle und   durch lineare Interpolation.

Dar.....

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