Hypoidverzahnungen in der Mehrkörpersystemsimulation
Publikation: Hochschulschrift/Abschlussarbeit › Dissertation
Beitragende
Abstract
Für die Auslegung von Kegelrad- und Hypoidverzahnungen ist es von hoher Relevanz, die genaue Achslage der Zahnräder zu kennen, da diese einen erheblichen Einfluss auf das Tragbild hat. Eine veränderte Tragbildlage beeinflusst wiederum die durch die Verzahnung auf die Wellen und Lager wirkenden Kräfte und Momente. Damit kommt es zu einer gegenseitigen Beeinflussung von Verzahnung und Umfeld. Um die Auswirkungen dieser Wechselwirkung beurteilen zu können, bietet sich die Simulation von Getrieben als Mehrkörpersystem (MKS) an. Bei den etablierten Methoden zur Implementierung von Kegelradverzahnungen in MKS-Modellen machen sich jedoch Vereinfachungen in den Berechnungsmodellen und der Geometrieabbildung negativ bemerkbar. Nachgelagerte Tragfähigkeitsberechnungen mit spezialisierten Programmen zur Tragfähigkeitsanalyse wie beispielsweise BECAL sind nur bedingt aussagekräftig, da die zugrundeliegenden Berechnungsansätze für die Verlagerungen und die Lastverteilung unterschiedlich sind. In dieser Arbeit wird die Entwicklung eines MKS-Kraftelementes dargelegt, welches die Geometrieverarbeitung und Lastverteilungsrechnung von BECAL verwendet. Auf Basis der Relativlage der Zahnräder wird eine Zahnkontaktsimulation mit anschließender Lastverteilungsrechnung durchgeführt. Zusätzlich werden Reibungs- und Kontaktdämpfungskräfte berechnet und in die Rückstellkräfte und -momente einbezogen. Das BECAL-Kraftelement stellt ein Werkzeug dar, mit dem es möglich ist, die Auslegung von Hypoidverzahnungen im Gesamtsystem zu beurteilen. Die Wechselwirkungen zwischen Verzahnung und Umfeld lassen sich somit genauer bestimmen als mit den bisher vorhandenen Methoden. Insbesondere die Auswirkung von Mikrogeometriemodifikationen auf das Anregungsverhalten und die Tragfähigkeit können im Gesamtsystem untersucht werden. Weiterhin ist eine zuverlässige Ermittlung der Relativlageabweichungen im Kontext unterschiedlicher Lastfälle möglich. Damit ist ein Tragfähigkeitsnachweis mit nachgelagerten BECAL-Rechnungen möglich.
Details
Originalsprache | Deutsch |
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Qualifizierungsstufe | Dr.-Ing. |
Gradverleihende Hochschule | |
Betreuer:in / Berater:in |
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Datum der Verteidigung (Datum der Urkunde) | 2 Juli 2024 |
Publikationsstatus | Veröffentlicht - 18 Sept. 2024 |
Externe IDs
ORCID | /0000-0002-6593-298X/work/181860653 |
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Schlagworte
Schlagwörter
- Hypoidgetriebe, Kegelradverzahnung, Mehrkörpersimulation, BECAL