eingreiftnaning9官网
naning9官网 时间:2021-01-18 阅读:(
)
14.
TagungZahnriemengetriebe"amInstitutfürFeinwerktechnikundElektronik-DesignderTUDresden,29.
/30.
09.
2010Seite95ZahnriemeninMiniatur-UmlaufrdergetriebenAutoren:Dipl.
-Ing.
StefanRichter,Dipl.
-Ing.
JensSchirmer,Dipl.
-Ing.
SebastianFraulob,PDDr.
-Ing.
ThomasNagel1EinleitungGetriebemitZahnriemennehmeninvielenBereichenderIndustrieeinenfestenPlatzein.
OptimierteRiemenwerkstoffe,HochleistungsprofileundverbesserteZugstrngeerlaubennunauchAnwendungeninminiaturisiertenAntriebslsungen/1/.
InsbesondereerweiternsiedieEinsatzmglichkeiteninderFeinwerk-undGertetechnik.
DiespeziellenEigenschaftenderZahnriemensindauchfürdieAnforderungenanProduktedermodernenGertetechnikinteressant(Bild1).
Bild1:EigenschaftenvonZahnriemenundAnforderungenderGertetechnikNeue,innovativeGetriebekonzepteunterNutzungvonMiniatur-ZahnriemenentsprechendiesenAnforderungen.
IndenfolgendenAbschnittenwerdenneuartige,alsCyclobeltGetriebebezeichneteZahnriemengetriebevorgestellt.
SiezeichnensichdurchumlaufendeZahnriemenundScheibenaus.
DieAusführungenbeschreibenzuerstdenAufbauundmglicheStrukturenvonCyclobeltGetriebensowiederenFunktionsweise.
AnschlieenwirdeinefüralleGetriebedieserBauformgültigeMethodezurBerechnungderTragfhigkeitderverwendetenZahnriemenvorgestellt.
2AufbauvonCyclobeltGetriebenJederderneuartigenDrehzahl-Drehmoment-UmformerbestehtauseinemdrehbargelagertenSteg.
WeiterhinistimmereinegehusefesteZahnscheibe1derartangeordnet,dasssiefluchtendzumStegsowiezueinerdrehbargelagertenAbtriebsscheibe3liegt.
AufdemStegbefindensichmindestenszweiZahnscheiben2und2'.
Beidesindverdrehfestzueinanderunddrehbaraufdem14.
TagungZahnriemengetriebe"amInstitutfürFeinwerktechnikundElektronik-DesignderTUDresden,29.
/30.
09.
2010Seite96Stegbefestigt(Bild2).
DenAntriebbildetimmerderSteg.
Scheibe3dientinjederVariantealsAbtrieb.
EinAufbaukannübermehrereScheiben2und2'verfügen(Bild2),diesesindimmerpaarweiseangeordnet.
NebendenanderbersetzungbeteiligtenZahnscheibenknnenUmlenk-oderSpannrollenimGetriebemontiertwerden,umdieRiemenzuführenoderzuspannen.
Bild2:StrukturvonCyclobeltGetriebenDerNeuheitsgraddieserAufbautenwurdedurcheinPatentbesttigt/2/.
DiebeidenSeitendesStegeswerdenmitan-undabtriebsseitigbezeichnet.
Riemen1,dieScheiben1und2befindensichaufderAntriebsseite.
Riemen2,dieScheiben2'und3liegenabtriebsseitig.
AufbauendaufdieserGrundformergebensichverschiedeneStrukturendurchVariationderverwendetenZahnriemenundZahnscheiben.
DabeiknnendieScheiben1und3alsinnen-oderauenverzahnteScheibenausgeführtunddieRiemenmitein-oderzweiseitigerVerzahnungaufgebautsein.
EntsprechendderverschiedenenBauformenwerdensiealsCyclobeltGetriebevomTypA,BoderCbezeichnet(Bild3).
Bild3:SchematischerAufbauvonCyclobeltGetriebenvomTypA(links),TypB(mittig)undTypC(rechts)DieScheiben2und2'werdeninAnalogiezudenPlanetenrdernderUmlaufrdergetriebealsStegscheibenbezeichnet.
Siesindimmerpaarweiseangeordnet.
DerdimensionsloseParameterbcbeschreibtdieAnzahlderStegzahnscheibenpaareeinesGetriebes:14.
TagungZahnriemengetriebe"amInstitutfürFeinwerktechnikundElektronik-DesignderTUDresden,29.
/30.
09.
2010Seite97bc[-](beltcontacts)AnzahlderZahnscheibenpaare2und2'.
DerParameterbcistimmereinElementdernatürlichenZahlengrerNull,ergibtsichkonstruktivbedingtausderAnzahldergewhltenStegscheibenpaareundhatkeinenEinflussaufdieGetriebeübersetzung.
3FunktionvonCyclobeltGetriebenDieAbtriebsdrehzahlvonCyclobeltGetriebenbildetsichausderDifferenzzweierdurchdenAntrieberzeugterDrehzahlen.
AngetriebenwirdstetsderSteg.
AufdiesembefindetsichmindestenseineScheibe2,welchemitdemRiemen1imEingriffsteht.
DieserRiemengreiftineinezweite,gehusefesteScheibe1ein.
DadurchentstehteinerelativeDrehzahlderScheibe2zumSteg.
Scheibe2istverdrehfestmitScheibe2'verbunden,d.
h.
beidedrehensichmitdergleichenGeschwindigkeit.
Riemen2greiftindieseScheibe2'sowieindieAbtriebsscheibe3ein.
Scheibe3istimmerderAbtrieb.
DiebersetzungivonCyclobeltGetriebenallerBauformenermitteltsichzu(1)pRiemenAScheibeBbezeichnetdieTeilungpderVerzahnungdesRiemenA,mitwelchererinScheibeBeingreift.
IneinerBauformnachTypBoderCdrücktjedederScheiben2denRiemenindieHohlscheibe3.
InBild4istderKraftwirkungsmechanismusfürdasBeispieleinesCyclobeltGetriebesvomTypCdargestellt.
Bild4:KraftwirkungsmechanismusfürCyclobeltGetriebevomTypCDieGrafikverdeutlichtdenKraftflussausGründenderbersichtlichkeitnurfüreinesderdreiabgebildetenZahnscheibenpaare2und2'.
WeiterhinwurdenReibverlustevernachlssigt.
DasAntriebsmomentManergibtsichüberdenStegdurchmesserdstegunddievomStegaufdieWelle2-2'wirkendeKraftFszu(2)14.
TagungZahnriemengetriebe"amInstitutfürFeinwerktechnikundElektronik-DesignderTUDresden,29.
/30.
09.
2010Seite98DasMomentMabamAbtriebermitteltsichüberdieaufdenRiemen2wirkendeKraftFt2:(3)DasandenScheiben2und2'wirkendeMomentermitteltsichzu(4)NachEinsetzenundUmstellenergibtsichdasMomentenverhltnisbeiVernachlssigungderVerlustezu(5)SolcheGetriebeaufbautenbesitzennebendemVorzugdergeteiltenLast(wennbc>1)amAbtriebeinenweiterenVorteil.
Sieknnensoausgelegtwerden,dasssieprinzipbedingtohneFlankenspielarbeiten.
DaderselbeRiemenanverschiedenenStellengleichzeitigindieHohlscheibeeingreift,istderAufbauüberbestimmt.
GeeignetekonstruktiveFestlegungenunterBeachtendereingesetztenWerkstoffemüssendieseBesonderheitberücksichtigen.
EigeneUntersuchungenzeigten,dassderRiemenzumTeilberbestimmungenausgleichenkannunddadurchVerdrehspielverhindert.
DieFEMermglichtes,denEinflussderVorspannkraftaufdasZusammenspielderVerzahnungenzuuntersuchen,umVerzahnungsparameterinderArtfestzulegen,dassguteBedingungenherrschen.
DiesbetrifftinsbesonderedieJustagedesEingriffesderRiemenrückenverzahnungindieHohlscheibe.
Simulationsmodelleerlaubenauerdem,verschiedeneProfile,AchsabstndeundBelastungsfllezusimulieren(Bild5).
Bild5:rtlichauftretendeDruckspannungen(links);vonMises"Vergleichsspannungen(rechts);dargestelltisteinungünstigerEinzahnungsvorgangineineHohlscheibeInZwei-oderMehrwellengetriebenbildensichimBetriebimmereinLast-sowieeinLeertrumaus.
EineoptimaleingestellteVorspannkraftgewhrleistetdasproblemfreieZusammenspielderVerzahnungenauchbeihohenBelastungenundverhindertdasberspringender14.
TagungZahnriemengetriebe"amInstitutfürFeinwerktechnikundElektronik-DesignderTUDresden,29.
/30.
09.
2010Seite99RiemenverzahnungüberdieScheibenverzahnung/3/.
BeiCyclobeltGetriebenmitHohlscheibenisteineVorspannkraftnichtunbedingtnotwendig,daScheibe2'fürdenRiemen2alsAntriebdient.
DrücktdiesedendoppeltverzahntenRiemen2indieAbtriebshohlscheibe3,sobildetsichkeinLasttrumaus,daderWegdesKraftflussessehrkurzistunddirektvonderScheibe2'durchdenRiemenhindurchindiedahinterbefindlicheVerzahnungderHohlscheibeverluft(Bild6).
DasverringertdieLngedesLasttrumsaufWertevonnahezuNull.
DarausresultierendliegteinweitererVorteildieserVariantendarin,dassohneLasttrumauchkeinebesondereVorspannungdesRiemensnotwendigist.
Bild6:Kraftfluss(rotdargestellt)imRiemenbeiAntriebüberScheibe2(links);Riemenliegtnahezulose"imGetriebe(AnsichtderAbtriebsseiteeinesCyclobeltGetriebesvomTypCohneAbtriebsscheibe3)(rechts)DieErgebnissederFEM-Simulationbesttigen,dassdasmaximalübertragbareMomentbeidiesenGetriebennichtvonderVorspannungdesRiemensabhngt(Bild7).
Bild7:MitHilfederFEMermitteltes,normiertesAbtriebsdrehmomentinAbhngigkeitderAnpresskraftbeimWirkenverschiedenerVorspannkrfte14.
TagungZahnriemengetriebe"amInstitutfürFeinwerktechnikundElektronik-DesignderTUDresden,29.
/30.
09.
2010Seite100InBild7istzuerkennen,dassdasmaximalübertragbareDrehmomentabervoneineranderenGreabhngt.
DieradialwirkendeAnpresskraftFapbeschreibt,wiestarkderRiemendurchdieScheibe2indieHohlscheibegedrücktwird.
Fap[N](Anpresskraft)WirktzwischeninnenundauenverzahntenScheiben.
DasmaximalübertragbareMomentermitteltsichmitHilfederzulssigenSpannungenfürdenRiemenwerkstoffPolyurethan.
DieinBild7dargestelltenSimulationsergebnisseverwendeneinenGrenzwertderzulssigenFlchenpressungvon5N/mm.
DieserfürdieSimulationangenommeneVergleichswertistalssinnvollanzusehen.
EingestelltwirdderBetragderAnpresskraftüberdenAbstandvonScheibe2'zurHohlscheibe.
EinenoptimiertenWertfürdiesenAbstandgiltesfürjedenZahnriemenmitHilfederFEMzuermitteln.
OptimaleAnpresskrfteliegeninCyclobeltGetriebenohneLasttrumdeutlichunterdensonstüblichenVorspannungswertenfürZahnriemen/4/.
AusdiesemGrundbentigtderRiemenkeinespezielleSpannvorrichtung.
Erliegtregelrechtlose",nurseitlichdurchBordscheibengeführt,imGetriebe.
WenigerBauteilestehenfürgeringereKosten.
AufgrundderkleinerenAuflagerkrfteknnenauchkostengünstigereLagereingesetztwerden.
4TragfhigkeitderZahnriemeninCyclobeltGetriebenDerfolgendeAbschnittstellteineneuentwickelteMethodezurBerechnungderTragfhigkeitvonZahnriemeninallenCyclobeltGetriebenvor.
DasZieldieserBerechnungbestehtdarin,füreinengewhltenZahnriemenbeibekanntenWertenfürdieAntriebsdrehzahlnansowiedasAbtriebsdrehmomentMabdienotwendigeRiemenbreitebzuermitteln.
DieBerechnungerfolgtamBeispielvonZahnriemenderMulcoGruppesowievonFennerPrecisionLtd.
.
Tabelle1zeigtKenndatenderimWeiterenverwendetenRiemenkleinerTeilung,welchesichfürdenEinsatzinCyclobeltGetriebeneignen.
Tabelle1:AngabenausgewhlterZahnriemenkleinerTeilung/5/und/6/14.
TagungZahnriemengetriebe"amInstitutfürFeinwerktechnikundElektronik-DesignderTUDresden,29.
/30.
09.
2010Seite101JederRiemenwirdaufdieZahntragfhigkeit,dieZugstrangbelastbarkeitsowieaufseineBiegewilligkeithinüberprüft.
DieNachrechnungderRiemenbeschrnktsichaufdenabtriebsseitigenRiemen2.
Scheibe3wirdamstrkstenbelastet.
DieseVereinfachungsetztvoraus,dassbeideGetriebeseitendengleichenRiemenverwenden.
4.
1ZahntragfhigkeitDieNachrechnungderZahntragfhigkeiterfolgtinzweiSchritten:a)ErmittlungdesEingriffsbelastungsfaktors,b)BerechnungderRiemenbreite.
a)EingriffsbelastungsfaktorAufgrundderBauweisevonCyclobeltGetriebenwirdeinEingriffsbelastungsfaktorkzeingeführt,welcherdiejeweiligen,füralleStegscheibenidentischenUmschlingungswinkelberücksichtigt.
DamitstehendieAnzahlderimEingriffstehendenZahnpaarungensowiederWertbcfest.
DerFaktorkzermitteltsichfürScheibenmitdemDurchmesserd3bzw.
derZhnezahlz3zu(6)DerUmschlingungswinkelΘaneinereinzelnenScheibeergibtsichausdenDatenderKonstruktion.
InGetriebestrukturenmitHohlscheibenliegtderUmschlingungswinkeleinerScheibedeutlichunterdeninZwei-oderMehrwellengetriebenüblichenWertenineinemBereichvonca.
15°bis20°.
b)NotwendigeRiemenbreiteDienotwendigeRiemenbreitefüralleCyclobeltGetriebeermitteltsichüberdenZusammenhang(7)wobeidiespezifischeZahnbelastbarkeitFU_spezdenAngabenderHerstellerzuentnehmenist(Bild8).
HufigverffentlichenHerstellerdrehzahlabhngigeAngabenzurspezifischenZahnbelast-barkeit,welchedannmitsteigenderDrehzahlsinkt.
InBild8istdieserEffektbeiallenRiemenderMulcoGruppezuerkennen.
14.
TagungZahnriemengetriebe"amInstitutfürFeinwerktechnikundElektronik-DesignderTUDresden,29.
/30.
09.
2010Seite102Bild8:SpezifischeZahnbelastbarkeitFU_SpezfürausgewhlteZahnriemennach/5/und/6/4.
2ZugstrangbelastbarkeitDieZugstrangbelastbarkeit(inKatalogenhufigalsSeilzugfestigkeitbezeichnet)definiertsichübereinezulssigeKraft,welcheimRiemeninRichtungderZugstrngewirktundimBetriebnieüberschrittenwerdendarf.
SieistzunchstabhngigvomAufbauundWerkstoffderverwendetenZugstrnge,welcheüblicherweiseauseinzelnenFilamentenbestehen.
WeiterhinistdieRiemenbreiteunddamitdieAnzahlnebeneinanderliegenderZugstrngeimZahnriemenbestimmendfürdieBelastbarkeitderZugstrnge.
ImAllgemeinenwirddurchdieZahnriemenherstellerdieZugstrangbelastbarkeitFzulfürjedeneinzelnenRiemenvorgegeben.
FürdenWertderUmfangskraftFumussgelten:(8)Tabelle2zeigtzulssigeWertederZugstrangbelastungfürkleineRiemenderFirmaFennerPrecisionLtd.
sowiederMulcoGruppe.
14.
TagungZahnriemengetriebe"amInstitutfürFeinwerktechnikundElektronik-DesignderTUDresden,29.
/30.
09.
2010Seite103Tabelle2:ZugstrangbelastbarkeitausgewhlterZahnriemen/5/und/6/berdiefolgendeBeziehungerhltmandasmaximaleLastmomentMzul:(9)Mitd3alsDurchmesserderAbtriebsscheibelsstsichdasDrehmomentermitteln,welcheszukeinerberschreitungderZugstrangbelastbarkeitführt.
Esmussgelten:(10)ErfolgtkeineberschreitungdeszulssigenWertes,sogiltdieBelastbarkeitderZugstrngeeinesRiemensimCyclobeltGetriebealsnachgewiesen.
AnderenfallsmusseinbreitererRiemengewhltwerden.
4.
3BiegewilligkeitDerZugstrangimZahnriemenwirdnebenderZugbelastungauchgebogen.
DabeikanneineBiegebelastungmitundohneGegenbiegungauftreten.
AbhngigistdieBiegespannungimWesentlichenvomBiegeradius/3/.
KleinereScheibendurchmessererzeugengrereSpannungen.
AusdiesemGrundlegenHerstellerminimaleScheibenzhnezahlenfest.
WerdendieseGrenzzhnezahlennichtunterschritten(Tabelle3),findetkeineberschreitungderzulssigenBiegespannungstatt.
Tabelle3:MinimaleScheibenzhnezahlenzminfürausgewhltePU-ZahnriemenkleinerTeilungen/5/und/6/14.
TagungZahnriemengetriebe"amInstitutfürFeinwerktechnikundElektronik-DesignderTUDresden,29.
/30.
09.
2010Seite104DieserAnsatzgiltauchfüralleCyclobeltGetriebe.
WeiterhinsindGetriebestrukturenderneuenBauweisemglich,welchedieBiegespannungunddamitdieZugstrangbiegebelastungminimieren.
SoerzeugengrereBiegedurchmesserz.
B.
kleinereBiegespannungen.
CyclobeltGetriebevomTypBundCverwendenHohlscheibenmitgroemDurchmesser,welcherauchfürdieStegzahnscheiben2und2'mglichstgrogewhltwerdensollte,umdieEingriffszhnezahlindieHohlscheibezuvergrern.
AusdiesemGrundergebensichfürCyclobeltGetriebevomTypBundCmeistgroeBiegeradienunddamitgeringeBiegespannungen.
WeiterhinisteineBiegewechselbelastung(Gegenbiegung)mglichstzuvermeiden.
WirdderZahnriemennurineineRichtunggebogen,findetkeineBiegewechselbelastungstatt.
DiessolltebereitsbeiderKonstruktiondesGetriebesberücksichtigtwerden.
BesondersVariantenderCyclobeltGetriebemitHohlscheibenerlaubendieeinfacheRealisierungvonStrukturenohneGegenbiegung.
BeiEinhaltungderdurchdieHerstellervorgegebenenminimalenZhnezahlengiltdieFestigkeitderBiegebelastunginCyclobeltGetriebenalsnachgewiesen.
5ZusammenfassungDemInstitutfürFeinwerktechnikundElektronik-DesignderTUDresdenliegteineSystematikvor,welcheeserlaubt,dieGetriebederneuenBauformnachderenAufbauundEigenschaftenzuunterteilen.
Sobesitzenz.
B.
CyclobeltGetriebevomTypAdieFhigkeit,nahezuunbegrenzthohebersetzungeninnureinerStufezurealisieren.
GetriebevomTypCsindaufdenBereichvon1SoerlaubenbeispielsweiseGetriebevomTypC,inwelchenFHT-1ZahnriemenmiteinerBreitevon3mmverwendetwerden,dreifachhhereDrehmomente(ca.
300mNm)alsCyclobeltGetriebevomTypAmitgleichenRiemen.
WeiterhinverfügtdasInstitutfürFeinwerktechnikundElektronik-DesignderTUDresdenüberallefürdenEntwurffürCyclobeltGetriebennotwendigenBerechnungsgrundlagenund14.
TagungZahnriemengetriebe"amInstitutfürFeinwerktechnikundElektronik-DesignderTUDresden,29.
/30.
09.
2010Seite105Dimensionierungsvorschriften.
VorhandeneFEM-ModellesowieVersuchsstndeunterstützeneinenNeuentwurfundbietendieMglichkeitfürweiterführendeUntersuchungen.
AlsdieentscheidendezubewltigendeHerausforderungfürdenmglichenEinsatzvonCyclobeltGetriebenhatsichdieSchwankungderbersetzungherausgestellt.
Eswurdegezeigt,dassprinzipbedingtmitderbersetzungproStufeauchderendurchToleranzenverursachteSchwankungwchst.
WeiterhinistderWirkungsgradeinfürvieleAnwendungenwichtigesEntscheidungskriterium.
BeidenerprobtenBauformenwurdenWirkungsgradebiszu48%ermittelt.
GetriebemitreduziertenAuflagerkrften,mitverbessertenLagerungen,optimiertenRiemenoberflchenundoptimiertenProfilenknnendenWirkungsgraderhhenundstellenAufgabenfürzukünftigeUntersuchungendar.
/1/RichterS.
,NagelT.
,FraulobS.
,SchirmerJ.
:EntwicklungneuartigerMiniaturgetriebemitZahnriemen;MECHATRONIKAusgabe4,2010/2/AZDE102010006158.
1:Angemeldetam22.
01.
2010durchdieTUDresden.
/3/Nagel,T.
:Zahnriemengetriebe:Eigenschaften,Normung,Berechnung,Gestaltung.
München,Wien:CarlHanserVerlag2008.
/4/RichterS.
,NagelT.
,FraulobS.
,SchirmerJ.
:EntwicklungneuartigerMiniaturgetriebemitZahnriemen.
MECHATRONIKAusgabe4,2010.
/5/MULCOGruppe:Gesamtkatalog.
Aufl.
41,2003.
/6/FennerPrecision:DriveComponentsandTechnicalInformationsFDPBT-004.
USA2008
商家介绍:星梦云怎么样,星梦云好不好,资质齐全,IDC/ISP均有,从星梦云这边租的服务器均可以备案,属于一手资源,高防机柜、大带宽、高防IP业务,一手整C IP段,四川电信,星梦云专注四川高防服务器,成都服务器,雅安服务器,。活动优惠促销:1、成都电信夏日激情大宽带活动机(封锁UDP,不可解封):机房CPU内存硬盘带宽IP防护流量原价活动价开通方式成都电信优化线路2vCPU2G40G+60G21...
韩国服务器怎么样?韩国云服务器租用推荐?韩国服务器距离中国近,有天然的地域优势,韩国服务器速度快而且非常稳定!有不少有亚洲市场的外贸公司选择韩国服务器开拓业务,韩国服务器因自身的优势也受到不少用户的青睐。目前的IDC市场上,韩国、香港、美国三个地方的服务器几乎占据了海外服务器的百分之九十以上。韩国服务器相比美国服务器来说速度更快,而相比香港机房来说则带宽更充足,占用市场份额非常大。那么,韩国服务器...
Spinservers是Majestic Hosting Solutions,LLC旗下站点,主营美国独立服务器租用和Hybrid Dedicated等,数据中心位于美国德克萨斯州达拉斯和加利福尼亚圣何塞机房。TheServerStore.com,自 1994 年以来,它是一家成熟的企业 IT 设备供应商,专门从事二手服务器和工作站业务,在德克萨斯州拥有 40,000 平方英尺的仓库,库存中始终有...
naning9官网为你推荐
国内虚拟主机国内最好的虚拟主机域名空间代理域名空间代理商哪个好?域名空间空间域名是什么意思英文域名中文域名和英文域名有什么区别,越具体越好虚拟主机申请个人虚拟主机怎么申请?asp网站空间谁有能申请免费的ASP空间网站?网站空间价格域名空间一般几钱?网站空间免备案哪有不用备案的网站空间?万网虚拟主机万网虚拟主机可以做几个网站北京虚拟主机租用北京云主机租用哪家资质正规,价格便宜,服务好?要真云主机不要那种vps的假云主机,机房要在北京的!
万网域名注册 个人注册域名 网站备案域名查询 万网域名解析 justhost 堪萨斯服务器 googleapps iis安装教程 国外空间 服务器架设 太原网通测速平台 新世界服务器 vul 永久免费空间 域名转入 空间申请 腾讯网盘 hostease 闪讯网 塔式服务器 更多