getriebeprüfstand mit elektrischer verspannung gpev

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Institut für Konstruktions- und Antriebstechnik Professur Maschinenelemente und Produktentwicklung Prof. Dr. sc. ETH Alexander Hasse Labor- und Prüftechnik Telefon: +49 371 531 23310 Telefax: +49 371 531 23319 Internet: www.tu-chemnitz.de/mb/mp/ E-Mail: [email protected] Getriebeprüfstand mit elektrischer Verspannung GPeV Forschungsergebnisse Ermittlung des Löseverhaltens von Kegelpressverbindungen Abgleich Versuch / Analytik / FE-Analysen mit der DIN 7190-2 Technische Daten/Grenzen des Prüfstands Leistungsaufnahme P max = 15 kW Maximale Drehzahl n max = 1.500 min -1 Maximales Drehmoment T max = 3.500 Nm Maximaler Temperaturbereich ϑ = -20..80 °C Hydraulikaggregat für Ölpressverbände Maximaler Öldruck p max = 4.000 bar Generator Abtriebsgetriebe Motor Highspeedkamera Messsystem (n, M) Prüfkegel Drehmomentsensor Antriebsgetriebe Prüfgetriebe Hochfahren auf die Prüfdrehzahl von n ab = 25 1/min und einem Schlepp- moment von T ab 500 Nm Drehmoment stufenweise (20-25 Nm) erhöhen bis zum Lösen der Verbindung Abbruch bei Abfall des Abtrieb- drehmomentes T ab um 300 Nm Ermittlung des Lösemomentes 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Torsionsmoment [Nm] Umdrehungen [-] untere Anlage volle Anlage V3 volle Anlage untere Anlage Lösemoment T ab = 2052 Nm Lösemoment T ab = 2058 Nm Versuchsdurchführung Vollständige Vermessung von Welle/Nabe Erstellung eines virtuellen Kegelpressverband zur Ermittlung des Fügeweges Gleichmäßigen Ölfilm auf Welle/Nabe aufbringen Aufschieben der Nabe auf Übermaß Auswertung des Aufschubweges hinsichtlich des Winkelfehlereinflusses Gleichbleibender Fügevorgang Analytik , , + , , + = 0 500 1000 1500 2000 2500 Torsionsmoment T ab [Nm] volle Anlage 42CrMo4+QT untere Anlage 42CrMo4+QT obere Anlage 42CrMo4+QT volle Anlage 18CrNiMo7-6 Analytik FE-Analysen C = 1:50; ξ m = 2‰; Q A,m = 0,5; D m = 39,7 mm Montagebedingungen / Ölzufuhr FE-Analysen Antriebswelle Prüfwellen Position Endmaß Kegliger Wellenstumpf Dünnwandiges Stirnrad Feste Einspannung der Zylinderfläche F a F t F r Rotation der Lastverteilung

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Page 1: Getriebeprüfstand mit elektrischer Verspannung GPeV

Institut für Konstruktions- und AntriebstechnikProfessur Maschinenelemente und ProduktentwicklungProf. Dr. sc. ETH Alexander HasseLabor- und Prüftechnik

Telefon: +49 371 531 23310Telefax: +49 371 531 23319

Internet: www.tu-chemnitz.de/mb/mp/E-Mail: [email protected]

Getriebeprüfstand mit elektrischer Verspannung GPeV

Forschungsergebnisse

Ermittlung des Löseverhaltens von Kegelpressverbindungen Abgleich Versuch / Analytik / FE-Analysen mit der DIN 7190-2

Technische Daten/Grenzen des PrüfstandsLeistungsaufnahme Pmax = 15 kW

Maximale Drehzahl nmax = 1.500 min-1

Maximales Drehmoment Tmax = 3.500 Nm

Maximaler Temperaturbereich ϑ = -20..80 °C

Hydraulikaggregat für Ölpressverbände

Maximaler Öldruck pmax = 4.000 bar

Generator

Abtriebsgetriebe

Motor

Highspeedkamera

Messsystem (n, M)

Prüfkegel

Drehmomentsensor

Antriebsgetriebe

Prüfgetriebe

• Hochfahren auf die Prüfdrehzahl von nab = 25 1/min und einem Schlepp-moment von Tab ≈ 500 Nm

• Drehmoment stufenweise (20-25 Nm) erhöhen bis zum Lösen der Verbindung

• Abbruch bei Abfall des Abtrieb-drehmomentes Tab um 300 Nm

• Ermittlung des Lösemomentes

0

500

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2500

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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

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Umdrehungen [-]

untere Anlage

volle Anlage V3

volle Anlageuntere Anlage Lösemoment

Tab = 2052 NmLösemoment

Tab = 2058 Nm

Ver

such

sdur

chfü

hrun

g

• Vollständige Vermessung von Welle/Nabe• Erstellung eines virtuellen Kegelpressverband

zur Ermittlung des Fügeweges• Gleichmäßigen Ölfilm auf Welle/Nabe

aufbringen• Aufschieben der Nabe auf Übermaß• Auswertung des Aufschubweges hinsichtlich

des Winkelfehlereinflusses

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Analytik

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volle Anlage

42CrMo4+QT

untere Anlage

42CrMo4+QT

obere Anlage

42CrMo4+QTvolle Anlage

18CrNiMo7-6

Analytik

FE-Analysen

C = 1:50; ξm = 2‰; QA,m = 0,5; Dm = 39,7 mm

Montagebedingungen / Ölzufuhr

FE-Analysen

Antriebswelle

Prüfwellen

Position Endmaß

Kegliger Wellenstumpf

DünnwandigesStirnrad

Feste Einspannung der

Zylinderfläche

Fa

Ft

Fr

Rotation der Lastverteilung