methode zur dimensionierung beliebiger planetengetriebe in rechnergestützte getriebesynthese

Download Methode zur Dimensionierung beliebiger Planetengetriebe in rechnergestützte Getriebesynthese

Post on 14-Dec-2015

83 views

Category:

Documents

14 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Presentacion del trabajo fin de master "Methode zur Dimensionierung beliebiger Planetengetriebe in rechnergestützte Getriebesynthese"

TRANSCRIPT

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca1

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Methode zur Dimensionierung und Modellierung beliebiger

    Planetengetriebe fr rechnergesttzte Getriebesynthese

    Masterarbeit Nr. 52

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca2

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Inhalt

    Zielsetzung

    Rechnergesttzte Getriebesynthese in PlanGear

    Zahnradauslegungsmethode

    Implementierung

    Erstellung 3D-Modellen in STEP-Format

    Ergebnisse

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca3

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Inhalt

    Zielsetzung

    Rechnergesttzte Getriebesynthese in PlanGear

    Zahnradauslegungsmethode

    Implementierung

    Export von 3D-Modellen in STEP-Format

    Ergebnisse

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca4

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Zielsetzung

    Grobe Verzahnungsauslegung von beliebigen Planetengetrieben und Stirnradstufen. Bestimmung von:

    Durchmessern

    Modul

    Zhnezahlen

    Zahnbreite

    Vorgaben zum Planetengetriebe (Bauart und Betriebsdaten) aus einem beliebigen Syntheseprogramm oder hnlichem (z.B. Excel-Berechnung)

    Erstellung von 3D-Bauraummodellen in STEP-Format

    Funktionen autark ohne weitere Benutzervorgaben whrend des Programmlaufs

    Parametrierung einfach konfigurierbar

    Einbindung und Validierung im Syntheseprogramm PlanGear der ZG GmbH

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca5

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Inhalt

    Zielsetzung

    Rechnergesttzte Getriebesynthese in PlanGear

    Zahnradauslegungsmethode

    Implementierung

    Export von 3D-Modellen in STEP-Format

    Ergebnisse

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca6

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Rechnergesttzte Getriebesynthese in PlanGear

    Programm entwickelt bei der ZG GmbH

    Balkenanalogiemodell nach Helfer

    Logo PlanGear und ZG GmbH.

    Quelle: ZG GmbH

    Kinematische quivalenz Statische quivalenz

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca7

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Rechnergesttzte Getriebesynthese in PlanGear

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca8

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Rechnergesttzte Getriebesynthese in PlanGear

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca9

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Rechnergesttzte Getriebesynthese in PlanGear

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca10

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Rechnergesttzte Getriebesynthese: PlanGear

    Vollkombinatorische Berechnung komplexer Getriebestrukturen (Syntheseschritt I)

    Automatikgetriebe

    Doppelkupplungsgetriebe

    Hybridgetriebe

    berprfung der Baubarkeit

    Ausgabe der Betriebzustnde

    Betriebszustnde im Balkenmodell

    8-Gang Automatgetriebes von AISIN. Quelle: GM Powertrain

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca11

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Ausgabe der Betriebszustnde in Planeten-und Stirnradstufen (Syntheseschritt II)

    Auswahl der Getriebestrukturen fr die Synthese

    Berechnung der Betriebszustnde fr jede Getriebestrukturoption

    Rechnergesttzte Getriebesynthese: PlanGear

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca12

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Synthese-

    schritt I

    Synthese-

    schritt II

    Ravigneaux-Satz. Quelle: PlanGear

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca13

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Inhalt

    Zielsetzung

    Rechnergesttzte Getriebesynthese in PlanGear

    Zahnradauslegungsmethode

    Implementierung

    Export von 3D-Modellen in STEP-Format

    Ergebnisse

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca14

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Zahnradauslegungsmethode

    Auslegung mit K* -und U-Faktoren nach Niemann/Winter, Band II

    K*-Faktor: Ausdruck fr Flankenpressung

    = +1

    U-Faktor: Ausdruck fr Zahnfuspannung

    =

    Vor- und Nachteile

    K*-und U-Faktoren aus Basisgetriebe

    Kleine Anzahl an Eingabewerte

    Geringe Rechenzeit

    - Keine detaillierte Verzahnungsauslegung nach Norm

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca15

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Inhalt

    Zielsetzung

    Rechnergesttzte Getriebesynthese in PlanGear

    Zahnradauslegungsmethode

    Implementierung

    Export von 3D-Modellen in STEP-Format

    Ergebnisse

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca16

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Implementierung: Gegebene Eingangsgren

    Vorgewhlte Getriebestruktur die ausgelegt werden soll:

    Betriebszustnde der Getriebestruktur in allen berechneten Gngen

    Zhnezahlverhltnisse

    K* -und U-Faktoren und eine geometrische Bedingung:

    Entweder: Achsabstand fr Stirnradstufen

    Oder: Breite-Durchmesser-Verhltnis fr Planetengetriebe

    z2

    z1

    z5

    A

    B

    z2

    z3

    B

    z5

    z6

    z1

    z2

    CARavigneaux-Satz.

    Quelle: PlanGear

    MInusgetriebe.

    Quelle: PlanGear

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca17

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Implementierung: Modellierung

    z3

    B

    z5

    z1

    z2

    CA

    z7

    z6

    Beispiel: Ravigneaux-Satz mit Stufenplanet ZAHNEINGRIFFEBENE 1

    ZAHNEINGRIFFEBENE 2

    Rderkette 1.1

    Eingriff1.1.2

    Eingriff 1.1.1

    Rderkette 2.2

    Eingriff2.2.2

    Eingriff 2.2.1

    z3z1

    Aufteilung der Getriebe in Zahnradeingriffsebenen, Rderketten und Eingriffe

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca18

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    5L40-E Aut. Getriebe. Quelle: ATSG

    Group

    Implementierung: Modellierung

    Beispiel: 5-Wellen Getriebe im GM-Automatgetriebe 5L40-E Hydramatic

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca19

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    ZAHNEINGRIFFEBENE 1

    Rderkette 1.1

    Rderkette 1.2

    Rderkette 1.3

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca20

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Implementierung: Berechnung

    Beispiel: 8-Gang Automatgetriebe von AISIN (GM)

    Ravigneaux-

    Satz

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca21

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr MaschinenelementeForschungsstelle fr Zahnrder und GetriebebauProf. Dr.-Ing. K. Stahl

    Implementierung: Berechnung

    Drehmomente auf einem Planet mit mehreren Eingriffe (3 Planetengruppe am Umfang)

    2. Gang

    154,8 Nm 342,6 Nm

    497,4 Nm 0 Nm

    Sonne 1Sonne 2

    Hohlrad

    Steg

    *) Absolute Werte

  • Technische Universitt Mnchen

    A. Garca22

    24.7.2015 Rechnergesttzte Getriebesynthese und Grobkonstruktion

    Lehrstuhl fr Maschinenelement

Recommended

View more >