Die Umlaufgetriebe: Auslegung Und Vielseitige Anwendungen

ISBN-13: 9783540632276 / Niemiecki / Twarda / 1998 / 261 str.

Herbert W. Müller

Opis

Seit der ersten Auflage dieses Buches hat der Computer Einzug gehalten und die Auslegung und Konstruktion auch der Umlaufgetriebe weitgehend erleichtert. Da bei erwies sich das damals gewahlte System der einheitlichen Bezeichnungen der Wellen als optimal, weil es die Berechnung der Betriebsdaten gegebener oder ge suchter einfacher oder zusammengesetzter Planetengetriebe unabhangig von deren Bauart mit ein und demselben Rechenprogramm ermoglicht. Auch die Zusammenfassung verschiedener Getriebe mit der gleichen speziellen Funktion zu einheitlich berechenbaren Typen hat sich bewahrt, denn diese konnen nun mit einheitlichen Rechenprogrammen analysiert oder ausgelegt werden. In der vorliegenden neu bearbeiteten und erweiterten zweiten deutschen Aufla ge wurde die leichte Programmierbarkeit durch ubersichtlich dargestellte Berech nung mit einfachen Formeln besonders beachtet. Dabei werden bei der Auslegung von Getrieben -z. B. fur variable Ubersetzungen -zuerst nur die erforderliche oder gegebenenfalls mehrere geeignete, kennzeichnenden Ubersetzungen" ermittelt und erst dann aus den vielen moglichen, kinematisch gleichwertigen Getrieben" das konstruktiv gunstigste ausgewahlt. Die Reihe der dargestellten Varianten praktisch ausgefuhrter alterer und neue rer Anwendungen von Planetengetrieben wurde erweitert, um die Vielfalt der An wendungsmoglichkeiten zu zeigen und Inspirationen fur neue Anwendungen zu fordern. Statt des Index 0 (io, 110) fur Standgetriebe werden jetzt zur sicheren Unter scheidung der Leistungsflusse, z.B. bei Selbsthemmung, stets die Indizes 12 bzw. 21 (i12, i2lo 1112, 1121) benutzt. Dagegen konnte auf die besondere Bezeichnung m statt n fur die Drehzahlen mehrlaufiger Getriebe ohne Nachteil verzichtet werden. Die strenge Unterscheidung von Drehzahlverhaltnissen k zwangloser Getriebe von der Ubersetzung i zwanglaufiger Getriebe ist jedoch weiterhin unverzichtbar.

Spis treści

0 Zur Geschichte der Umlaufgetriebe.- 1 Kennzeichnung der Umlaufgetriebe.- 1.1 Herleitung von den Standgetrieben.- 1.1.1 Allgemeine Grundlagen und Vorzeichenregeln.- 1.1.2 Umlaufgetriebe und Standgetriebe.- 1.1.3 Standübersetzung und Standwirkungsgrad.- 1.1.4 Bestimmung der Standübersetzung.- 1.1.5 Bestimmung des Standwirkungsgrades.- 1.1.6 Freiheitsgrade der Getriebe.- 1.1.6.1 Definition der Freiheitsgrade.- 1.1.6.2 Zwangläufige und zwanglose Getriebe.- 1.1.6.3 Gegenseitige Zuordnung von Drehzahlen und -momenten.- 1.1.6.4 Beeinflussung des kinematischen Freiheitsgrades.- 1.2 Bezeichnungen, Grundbegriffe, Bauarten.- 1.2.1 Bezeichnungen der Getriebe, Räder und Wellen.- 1.2.2 Plusgetriebe und Minusgetriebe.- 1.2.3 Bauformen einfacher Planetengetriebe.- 1.2.4 Symbolische Darstellung der Umlaufgetriebe.- 2 Die Grundgesetze der Umlaufgetriebe.- 2.1 Die Drehzahlen.- 2.1.1 Die Drehzahl-Grundgleichung.- 2.1.2 Übersetzungen und freie Drehzahlverhältnisse.- 2.1.2.1 Berechnung der Umlaufübersetzung.- 2.1.2.2 Berechnung der freien Drehzahlverhältnisse.- 2.1.3 Kinematisch gleichwertige Umlaufgetriebe.- 2.1.4 Grafischer Drehzahlplan nach Kutzbach.- 2.1.4.1 Drehzahlplan für ein einfaches Minusgetriebe.- 2.1.4.2 desgl. für ein Getriebe mit kämmenden Planeten.- 2.1.4.3 desgl. für ein einfaches Plusgetriebe mit Doppelplanet.- 2.2 Die Drehmomente.- 2.2.1 Summenwelle und Differenzwellen.- 2.2.2 Die Drehmomentverhältnisse.- 2.2.3 Bestimmung der Summenwelle aus der Standübersetzung.- 2.3 Die Leistungen.- 2.3.1 Vorzeichen und Leistungsfluß.- 2.3.1.1 zur Schreibweise.- 2.3.1.2 Vorzeichen.- 2.3.2 Leistungsteilung und Leistungssummierung.- 2.3.3 Wälzleistung, Kupplungsleistung und Verlustleistung.- 2.3.4 Die Leistungsflüsse in einem einfachen Umlaufgetriebe.- 2.3.4.1 Äußere und innere Leistungsflüsse.- 2.3.4.2 Die Ursache unterschiedlicher Leistungsflüsse.- 2.3.4.3 Leistungsflüsse bei Plusgetrieben und Minusgetrieben.- 2.3.4.4 Stark variierende Leistungsflüsse bei Plusgetrieben.- 2.3.4.5 Bestimmung der Leistungsflüsse aus den Drehzahlen.- 2.3.5 Die festen Betriebsbereiche eines Umlaufgetriebes.- 2.4 Wirkungsgrade und Selbsthenunungsfähigkeit.- 2.4.1 Grundsätzliches zum Umlaufwirkungsgrad.- 2.4.2 Die Umlaufwirkungsgrade der Dreiwellengetriebe.- 2.4.2.1 Herleitung der Wirkungsgradgleichungen.- 2.4.2.2 Vereinfachte Berechnung des Umlaufwirkungsgrades.- 2.4.3 Die Umlaufwirkungsgrade der Zweiwellengetriebe.- 2.4.4 Selbsthemmung.- 2.4.4.1 Kennzeichen der Selbsthemmung.- 2.4.4.2 Negativer Wirkungsgrad bei Selbsthemmung.- 2.4.4.3 Merkmale selbsthemmungsfähiger Umlaufgetriebe.- 2.4.4.4 Antreiben eines selbsthemmenden Zweiwellengetriebes.- 2.4.5 Teilhemmung.- 2.5 Verallgemeinerung der Grundgesetze der Umlaufgetriebe.- 2.5.1 Verallgemeinerung der Drehzahl-Grundgleichung.- 2.5.2 Verallgemeinerung der Drehmomente, Wirkungsgrade und Leistungen.- 3 Anwendungen einfacher Planetengetriebe.- 3.1 Einfache Zweiwellengetriebe.- 3.1.1 Verwirklichbare Standübersetzungen.- 3.1.2 Konstruktive Beeinflussung des Wirkungsgrades.- 3.1.2.1 Hohe Standwirkungsgrade.- 3.1.2.2 Hohe Umlaufwirkungsgrade.- 3.1.2.3 Minderung der leistungsunabhängigen Verluste.- 3.1.3 Extreme Übersetzungen.- 3.1.3.1 Cyclo-Getriebe.- 3.1.3.2 Harmonic Drive Getriebe.- 3.1.4 Planetengetriebe mit Selbsthemmung.- 3.1.5 Stufenlos verstellbare Standübersetzung.- 3.1.5.1 Disco Planeten-Verstellgetriebe.- 3.1.6 Gegenläufige konzentrische Abtriebswellen.- 3.2 Offene Planetengetriebe.- 3.2.1. Getriebe einer Zwirnmaschine.- 3.2.2 Rührwerksgetriebe.- 3.2.3 Flaschenzüge.- 3.3 Dreiwellengetriebe mit vielen Funktionen.- 3.3.1 Übersetzungsgetriebe mit Steuerungsfunktion der 3. Welle.- 3.3.1.1 Selbststpannender Riementrieb.- 3.3.1.2 Drehmomentregelung.- 3.3.1.3 Überlastungsschutz.- 3.3.1.4 Verspannungsprüfstand.- 3.3.2 Phasenschieber.- 3.3.3 Üerlagerung von Drehzahlen.- 3.3.3.1 Summe oder Differenz zweier Drehwinkel.- 3.3.3.2 Konstanthalten eines Drehzahlverhältnisses.- 3.3.3.3 Konstanthalten eines Winkels, Südzeigerwagen.- 3.3.4 Überlagerung von Leistungen.- 3.3.4.1 Antrieb von 2 Kreiselpumpen über zwangläufige Getriebe.- 3.3.4.2 Antrieb von 2 Kreiselpumpen über zwanglose Getriebe.- 3.3.4.3 Überlagerung der Leistungen zweier Elektromotoren.- 3.3.4.4 Gleichlaufeinrichtung für Verladebrückenfahrwerk.- 3.3.5 Steuerung von Betriebsdrehzahlen durch Kennlinien.- 3.3.5.1 Mahlwerk mit Spülwasserpumpe.- 3.3.5.2 Fahrzeuggetriebe mit Leistungsteilung.- 3.3.6 Kraftfahrzeug-Differentiale.- 3.3.7 Erzeugung stufenlos veränderlicher Betriebsdrehzahlen.- 3.3.7.1 Konstanthaltung einer Drehzahl.- 3.3.8 Erzeugung ungleichmäßiger Drehbewegungen.- 3.3.8.1 Pilgerschrittgetriebe.- 3.3.8.2 Umlauf-Mechanismen.- 3.3.9 Schaltgetriebe.- 4. Zusammengesetzte Umlaufgetriebe.- 4.1 Bezeichnungen, Bauarten.- 4.1.1 Bezeichnungen.- 4.1.2 Bauarten.- 4.2 Reihen-Umlaufgetriebe.- 4.3 Parallel-Umlaufgetriebe.- 4.4 Umlauf-Koppelgetriebe.- 4.4.1 Bezeichnungen und Betriebsverhalten der Anschlußwellen.- 4.4.1.1 Dreiwellen-Koppelgetriebe.- 4.4.1.2 Vierwellen-Koppelgetriebe mit 24 Übersetzungen.- 4.4.2 Bezeichnung der möglichen Koppelfälle.- 4.4.3 Die Leistungsflüsse der elementaren Koppelgetriebe.- 4.4.3.1 Dem einfachen Umlaufgetriebe analoge Leistungsflüsse.- 4.4.3.2 Zirkulierende innere Leistung im Koppelgetriebe.- 4.4.4 Selbsthemmung und Teilhemmung.- 4.4.5 Berechnung der Betriebsdaten.- 4.5 Das zwangläufige elementare Koppelgetriebe.- 4.5.1 Hauptgetriebe und Nebengetriebe.- 4.5.2 Beispiel einer Analyse.- 4.5.3 Die Leistung im Nebengetriebe.- 4.5.3.1 Allgemeingültiges Drehzahl-und Leistungskennfeld.- 4.5.4 Optimale Koppelgetriebe.- 4.5.5 Erzeugung einer genauen Übersetzung.- 4.5.6 Stellkoppelgetriebe.- 4.5.6.1 Anwendungen, Aufbau, Bezeichnungen.- 4.5.6.2 Hauptgetriebe mit stufenlos veränderlichen Drehzahlen.- 4.5.6.3 Verstellbereiche von Stellkoppelgetriebe und Steilgetriebe.- 4.5.6.4 Die Leistung im Stellgetriebe.- 4.5.6.5 Auslegung eines Stellkoppelgetriebes.- 4.5.6.6 Korrektur der Übersetzung durch Ergänzungsgetriebe.- 4.5.6.7 Stellkoppelgetriebe mit zwei Ergänzungsgetrieben.- 4.5.6.8 Berechnung eines Stellkoppelgetriebes nach Tabelle 4.5.6.- 4.6 Reduzierte Koppelgetriebe.- 4.6.1 Ableitung vom elementaren Koppelgetriebe.- 4.6.2 Das „wirkungsgleiche“ Koppelgetriebe.- 4.6.3 Die Analyse der reduzierten Koppelgetriebe.- 4.6.4 Beispiel einer Analyse.- 4.6.5 Bauarten reduzierter Koppelgetriebe.- 4.6.6 Optimierte reduzierte Koppelgetriebe.- 4.7 Symmetrische Koppelgetriebe für genaue Übersetzungen.- 4.7.1 Herstellung einer genauen Übersetzung.- 4.7.2 Leistungsfluß und Wirkungsgrad.- 4.7.3 Beispiele für die Auslegung.- 4.8 Vierwellen-Koppelgetriebe.- 4.9 Höhere Koppelgetriebe.- 4.9.1 Zweiläufige höhere Koppelgetriebe.- 4.9.2 Höhere Koppelgetriebe mit Freiheitsgrad Fkim > 2.- 4.10 Planeten-Schaltgetriebe.- 4.10.1 Planeten-Schaltgetriebegetriebe mit festen Koppelungen.- 4.10.1.1 Rechnerische Drehzahlanalyse.- 4.10.1.2 Grafische Drehzahlanalyse.- 4.10.1.3 Synthese.- 4.10.2 Planeten-Schaltgetriebe mit wechselnden Koppelungen.- 4.10.3 Planeten-Schaltgetriebe mit Tausch von An-und Abtrieb.- 5 Konstruktive Hinweise.- 5.1 Geometrische Bedingungen für die Verzahnung.- 5.1.1 Die Zuordnung von Zähnezahlen und Durchmessern.- 5.1.2 Die Aufteilung mehrerer Planeten am Umfang.- 5.2 Die Zentrierung der Planetengetriebewellen.- 5.2.1 Selbstzentierung statisch bestimmter Planetengetriebe.- 5.2.2 Verlagerung eines Zentralrades infolge von Maßabweichungen.- 5.2.3 Statischer und dynamischer Lastausgleich.- 5.2.4 Lastausgleich bei statisch überbestimmten Planetengetrieben.- Zusammenfassung der Merkregeln.- Arbeitsblätter 1 bis 3.- Namen-und Sachverzeichnis.

Blurb

Umlaufgetriebe werden in vielen Bereichen des Maschinenbaus eingesetzt. Der Autor dieses Werks führt die vielfältigen Bauarten durch einheitliche Bezeichnungen und Indizierung auf eine allgemeine Grundform zurück. Daraus resultieren allgemeingültige und leichtprogrammierbare Berechnungsgleichungen für alle Bauformen. Diese sind auf drei übersichtlichen Arbeitsblättern zusammengefasst. Die Auslegung und Konstruktion der Getriebe wird damit ausserordentlich vereinfacht. Das Buch umfasst mehr als 150 Abbildungen mit Konstruktionsbeispielen. Aus dem Inhalt: - Geschichte der Umlaufgetriebe. - Kennzeichnung der Umlauf- getriebe. - Grundgesetze der Umlaufgetriebe. - Anwendungen einfacher Planetengetriebe. - Zusammengesetzte Umlaufgetrie- be. - Konstruktive Hinweise. - Zusammenfassung der Merkre- geln. - Arbeitsblätter. - Literatur-, Namens- und Sachver- zeichnisse.