Ausgewählte Analysen und Dimensionierungen AAD TU Dresden

Lernkarteien zur Vorlesung Ausgewählte Analysen und Dimensionierungen an der TU Dresden

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A. T.

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A. T.

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Diese Lernkarten behandeln auf Universitätsniveau die Analyse und Dimensionierung von Verzahnungen, mit Fokus auf Korrekturen, Schadensfällen und Messungen. Sie decken Themen wie Druckeigenspannungen, Zahnflankenkorrekturen und die Untersuchung von Schadensfällen ab. Ingenieure und Studierende der Mechanik profitieren davon, um Verzahnungssysteme zu optimieren und Fehler zu vermeiden.

Cartes-fiches

Utilisateurs

Langue

Allemand

Catégorie

Technique

Niveau

Université

Créé / Mis à jour

04.08.2015 / 04.06.2020

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Wie ist die Toleranz definiert?

Differenz zwischen dem zugelassenen Größt- und Kleinstwert einer Bestimmungsgröße (Toleranzfeld).

Wie ist die Passung definiert?

Beziehung zwischen den Toleranzfeldern zu paarender Teile.

Wodurch kann es zum Klemmen einer Zahnradpaarung kommen?

- Flankenspiel = 0

- Maßvergrößerung durch: Temperaturerhöhung, Fertigungsabweichungen

Wofür wird ein Ölfilm benötigt?

- Kühlung

- Schmierung (hydrodynammischer Schmierkeil)

Wie kann ein Flankenspiel realisiert werden?

Durch das Prinzip der

a. Einheitszahndicke

b. Einheitsachsabstand

Wie wird beim Passsystem "Einheitszahndicke" vorgegangen?

Auseinanderdrücken der Räder, bei fester Zahndicke

-> Achsabstand verringern

Wie wird beim Passsystem "Einheitsachsabstand" vorgegangen?

Verringern der Zahndicke, dünner als Nennzahndicke, bei festem Achsabstand

Welche Verfahren gibt es um die Zahndicke zu bestimmen?

a) Messung der Zahndickensehne

b) Messung mittels Diametralem Zweikugel-(oder rollen-)Maß

c) Messung der Zahnweite über eine bestimmte Zahnanzahl

Wie ist die Zahnweite definiert? (Formel)

A_w = A_s * cos (alpha_n)

A_w ... Zahnweite

A_s ... Zahndicke

Wovon ist das Normalflankenspiel j_n abhängig?

- Achsabstandsänderungen

- Achsneigungs, -schränkungsabweichungen

- Verzahnungsabweichungen (alpha, betha)

- Wärmeausdehnungsdifferenzen

- elastischen Verformungen von Welle, Radkörper, Gehäuse, ...

Was gibt es für Verzahnungsabweichungen?

a) Teilungsabweichungen / Eingriffsteilungsabweichungen

b) Profilabweichungen

Profilwinkelabweichungen
Profilformabweichungen

c) Flankenlinienabweichungen

Flankenlinienwinkelabweichungen
Flankenlinienformabweichungen

d) Rundlaufabweichungen

c) Wälzabweichungen

Wodurch sind die Belastungsverhältnisse im Zahneingriff bestimmt?

- Aufteilung der Belastung auf Zahnpaare

- Verteilung der Belastung in Zahnbreitenrichtung

Zeichnen Sie die Flankenbeanspruchung in Zahnbreitenrichtung, um welchen Wert sinkt das übertragbare Drehmoment?

a) keine Abweichung

b) Zahn durch Fertigungsabweichungen etc. ungleichmäßig belastet

Somit sinkt das übertragbare Drehmoment um den Faktor 2 bzw. wurzel 2

Zeichnen Sie die Stirnlastverteilung am belasteten Zahn und geben Sie zu dem jeweiligen Punkten den Eingriff an.

E-D, A-B: Doppeleingriff

B-D: Einzeleingriff

Nenne die Anteile an der Kontaktlinienabweichung (Klaffen)!

a) Verzahnung (Flankenlinienwinkelabweichung)

b) Bohrungslageabweichung

Achsneigungsabweichung
Achsschränkungsabweichung

c) Lagerluft / -Spiel

gesamtes wirksames Lagerspiel: Zahnräder sind außerhalb der Lager platziert
wirksame Lagerspielunterschiede: Zahnräder sind befinden sich zwischen den Lagern

d) Lagerverformung

e) Wellenverformung

Legen Sie die Anordnung von Fest- und Loslager einer schrägverzahnten Getriebestufe mit zwei Wellen aus!

Zentrierlagerung: Ausgleich der Verschiebung

besseres Tragbild
bessere Breitenlastverteilung

Nenne die möglichen Zahnflankenkorrekturen /-modifikationen!

a) Profilkorrekturen

Kopf u./o. Fußrücknahmen
Profilwinkelkorrekturen
Profilballigkeit

b) Breitenkorrekturen

Endrücknahme
Flankenlinienwinkelmodifikationen (Schrägungswinkelmodifikation)
Breitenballigkeit

c) Flächenkorrekturen

Korrektur der Eingriffsrichtung (Diagonalrücknahme)
Verschränkung
Topografisch

Nennen die Hilfsmittel der Tragbildprüfung!

- Tuschierpaste

- Tragbildlack

- Thermografie

- Indirekt mittels DMS

- Feinpapier

Mit welchen 3 Verfahren der Tragbildprüfung lässt sich die Lastverteilung exakt bestimmen?

Tragbildlack

Indirekt mittels DMS

Thermografisch

Feinpapier

Tuschierpaste

Was bewirkt das Einsatzhärten?

Steigerung des Verschleißwiderstandes durch erhöhte Randschichtenhärte
Erhöhung der Belastbarkeit
Verbesserung der Biegewechselfestigkeit und Überlasttoleranz durch zähen Kern
Erhöhung der Dauerfestigkeit (durch Aufbau von Druckeigenspannungen in den Randschichten)

Wie entstehen Druckeigenspannungen?

durch das Kugelstrahlen

kleine Strahlmittelkörner werden mit hoher Geschwindigkeit gegen die zubearbeitene Oberfläche geschleudert
daraus ergeben sich Fehler im Atomgitter, welche eine Volumenzunahme und das Aufbauen von Druckeigenspannungen zur Folge haben

Was bewirken Druckeigenspannungen?

Erhöhung der Dauerfestigkeit
gesteigerte Korrosionsbeständigkeit
Vergrößerung der Oberfläche

Welche Optimierungsmöglichkeiten gibt es bei Sonderverzahnungen?

großer Eingriffswinkel
Profilverschiebung, keine spitzen Zähne und kein Unterschnitt
Zahnflankenkorrekturen
Achsabstandsänderung

Warum sind zu spitze Zähne bei einsatzgehärteten Verzahnungen zu vermeiden?

Weil die Gefahr es Abbruchs des Zahnkopfes besteht, da dieser beim Härten durchhärtet und spröde wird.

Skizzieren Sie eine Hypoidverzahnung!

gekrümmte Flankenlinie (konkave Flanke kämmt mit konvexer Flanke)

Welche Vorteile hat eine Hypoidverzahnung?

geräuscharm
hohe Tragfähigkeit
wirtschaftliche Fertigung mögl.

Zeichnen Sie eine Kegelradpaarung und die virtuelle Ersatzstirnradpaarung!

siehe Bild

Was ist Läppen?

Spanen mit losem, in der Paste oder Flüssigkeit verteiltem Korn (Läppgemisch)

Zeichne eine Schrägverzahnung im Stirnschnitt.

Zeichne eine Schrägverzahnung im Normalschnitt.

Erläutere kurz das Prinzip der Zweiflankenwälzprüfung?

- einfache und schnelle Prüfung von Verzahnungen

- es werden zwei Zahnräder, ein Lehrzahnrad und der Prüfling, spielfrei abgewälzt, wobei aber immer zwei Flanken im Eingriff stehen

- Grundlage des Prüfverfahrens ist die Tatsache, dass bei einwandfreier Maß- und Formhaltigkeit der Zahnräder der Achsabstand während des Abwälzens immer gleich bleibt

- Um Schwankungen des Achsabstandes zu messen, ist eine Drehachse fest und eine schwimmend gelagert

Was ist eine kunjugierte Verzahnung?

Verzahnung ohne Abweichungen / Korrekturen

Was ist das sogenannte Ease-Off?

Kontaktabstand

- Darstellung der Summe der Flankenkorrekturen/-abweichungen unabhängig davon ob vom Ritzel oder Rad herrührend

Skizziere für Stirnprofilballigkeit das Ease-Off mit dem dazugehörigem Tragbild und der Wälzabweichung.

Erläutere die Vorgehensweise bei der Auslegung modifizierter Verzahnungen.

a) lastabhängige Verformungen sind durch konstruktive Maßnahmen gering zu halten (oder so zu beeinflussen das sie sich teilweise gegenseitig aufheben)

b) Der verbleibende, linear veränderliche Anteil der Kontaktlinienabweichung aus den belastungsabhängigen, thermischen und fliehkraftbedingten Verformungen ist durch eine Schrägungswinkelkorrektur auszugleichen

c) Die um den Erwartungswert 0 schwankende Kontaktlinienabweichung durch die fertigungsbedingten Abweichungen der Verzahnung, die Abweichungen durch Taumeln der Räder und sonstige Belastungsüberhöhungen an den Stirnseiten sind durch eine zusätzliche Balligkeit gering zu halten