Dynamik Der Mechanismen

ISBN-13: 9783709190364 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 328 str.

Hans Dresig; Iosif I. Vul'fson

Opis

Die technische Entwicklung verlangt Maschinen und Mechanismen, die schneller laufen, leichter gebaut sind und genauer, zuverlassiger und wirtschaftlicher arbeiten als ihre Vorganger. Schwingungsprobleme, auf die man frtiher in der Industriepraxis nur selten stieB, verlangen eine Lasung. Die Berechnung der in Mechanismen auftretenden dynamischen Krafte und De formationen wird durch diese steigenden Anforderungen immer wichtiger. Das vor liegende Buch hat das Ziel, mathematische und mechanische Methoden, die zur dynamischen Analyse, Synthese und Optimierung realer Mechanismen geeignet sind, zusammenfassend darzustellen. Es wird ein Uberblick tiber solche Gebiete der Mechanismendynamik gegeben, deren Methoden und Verfahren im Maschinenbau von Interesse sind. Manchmal versuchen die Anhanger traditioneller Vorstellungen, zwischen der Theorie der Maschinen und Mechanismen bzw. der Getriebetechnik einerseits und der Angewandten Mechanik andererseits eine scharfe Grenze zu ziehen. Wir meinen, daB dafUr kein Grund besteht. Die Gebiete der Maschinendynamik, Schwingungs lehre, Getriebelehre und Technischen Mechanik stehen auf dem gleichen Fundament der klassischen Mechanik, und mit der Weiterentwicklung der numerischen Mathe matik und Informatik rucken sie enger zusammen.

Spis treści

0. Einleitung.- 1. Kinematik zwangläufiger Mechanismen.- 1.1. Aufgabenstellung.- 1.2. Gliedergruppen-Konzept.- 1.2.1. Kinematik einer Dyade.- 1.2.2. Kinematik von Dyadenmechanismen.- 1.2.3. Partielle Ableitungen und U-Funktionen.- 1.3. Maschenkonzept.- 1.3.1. Methode zur Aufstellung der Zwangsbedingungen.- 1.3.2. Beispiele zur Aufstellung von Zwangsbedingungen.- 1.3.3. Lösung der Zwangsbedingungen.- 1.3.4. Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, partielle Ableitungen und U-Funktionen.- 1.4. Beispiele.- 1.4.1. Ergebnisdarstellung.- 1.4.2. Einfluß der Änderung von Gliedlängen.- 1.4.3. Harmonische Analyse.- 2. Kinetik zwangläufiger Mechanismen.- 2.1. Aufgabenstellung.- 2.2. Kinetische Kraftgrößen innerhalb der Bewegungsebene.- 2.2.1 Prinzip der virtuellen Arbeit.- 2.2.2. Lagrangesche Gleichungen 2. Art.- 2.2.3. Gelenkkräfte in Dyaden-Mechanismen.- 2.2.4. Gelenkkräfte eines binären Getriebegliedes.- 2.3. Kraftgrößen quer zur Bewegungsebene.- 2.4. Beispiele.- 2.4.1. Schubkurbelgetriebe.- 2.4.2. Polardiagramm einer Gelenkkraft.- 3. Dynamischer Ausgleich.- 3.1. Aufgabenstellung.- 3.2. Massenausgleich.- 3.2.1. Bedingungen für den vollständigen Massenausgleich.- 3.2.2. Massenausgleich flacher Getriebe.- 3.3. Leistungsausgleich.- 3.3.1. Allgemeine Lösung.- 3.3.2. Federausgleich.- 3.3.3. Ausgleich mit Masseparametern.- 3.4. Komplexer Ausgleich.- 3.4.1. Gelenkkraftausgleich.- 3.4.2. Ausgleich von Harmonischen.- 3.4.3. Ausgleich als Kompromißlösung.- 3.5. Beispiele.- 3.5.1. Pressenantrieb mit Ausgleichsgetriebe.- 3.5.2. Massenausgleich einer Knochensäge.- 3.5.3. Lärmminderung durch Gelenkkraftbeeinflussung.- 3.5.4. Momentenausgleich an einer Schuhmaschine.- 4. Schwingungsmodelle mit einem Freiheitsgrad.- 4.1. Aufgabenstellung.- 4.2. Aufstellung der Bewegungsgleichung.- 4.2.1. Elastischer Mechanismus mit Endmasse.- 4.2.2. Elastisches Abtriebsglied hinter dem Mechanismus.- 4.2.3. Elastische Antriebswelle vor dem Mechanismus.- 4.2.4. Elastisches Gelenk.- 4.2.5. Drehgelenk mit Lagerspiel.- 4.2.6. Standardformen der Bewegungsgleichung.- 4.3. Lösung der Bewegungsgleichung bei konstanten Koeffizienten.- 4.3.1. Allgemeine Lösung.- 4.3.2. Eigenschwingungen infolge von Unstetigkeiten.- 4.3.3. Zur dynamischen Wirkung des Spiels.- 4.3.4. Ermittlung stationärer Schwingungen.- 4.3.5. Endliche Anlaufzeit.- 4.3.6. Beispiele.- 4.3.6.1. Kurvengetriebe mit zwei Bereichen der U-Funktion.- 4.3.6.2. Pressengetriebe mit Spiel.- 4.4. Lösung der Bewegungsgleichung bei veränderlichen Koeffizienten.- 4.4.1. Methode des fiktiven Oszillators.- 4.4.2. Stationäre Lösung bei stetiger Erregung.- 4.4.3. Schnell-veränderliche Parameter.- 4.4.4. Parametrische Impulse.- 4.4.5. Beispiel: Industrienähmaschine.- 4.5. Bedingungen der kinetischen Stabilität bei Parametererregung.- 4.5.1. Allgemeines zur Parametererregung.- 4.5.2. Kinetische Stabilität bei periodischer Erregung.- 4.5.3. Beispiel: Parametererregung im Parallelkurbelgetriebe.- 4.6. Verminderung der Schwingungsentstehung.- 4.6.1. Grundsätzliche Möglichkeiten.- 4.6.2. Schwingungsarme Kurvengetriebe mit elastischem Abtriebsglied.- 4.6.3. Schwingungsarme Kurvengetriebe mit elastischer Antriebswelle.- 4.6.4. Beispiele.- 4.6.4.1. Symmetrische Rast-in-Rast-Bewegung.- 4.6.4.2. Versatzbewegung einer Kettenwirkmaschine.- 4.6.4.3. Längsbewegung eines Transfermanipulators.- 5. Schwingungsmodelle mit mehreren Freiheitsgraden.- 5.1. Aufgabenstellung.- 5.2. Bewegungsgleichungen von Mechanismen mit mehreren Freiheitsgraden.- 5.2.1. Nichtlineare Bewegungsgleichungen.- 5.2.2. Linearisierte Bewegungsgleichungen.- 5.2.3. Beispiele.- 5.2.3.1. Bewegungsgleichungen eines Mobilkranes.- 5.2.3.2. Bewegungsgleichungen einer Verarbeitungsmaschine.- 5.3. Lösung linearisierter Gleichungen.- 5.3.1. Anwendung der numerischen Integration.- 5.3.2. Quasinormalkoordinaten.- 5.3.3. Einfluß von Parameteränderungen.- 5.3.4. Modifizierte Übertragungsmatrizen.- 5.3.5. Anwendung von Substrukturen.- 5.3.6. Allgemeines zu Systemen mit vielen Freiheitsgraden.- 5.3.7. Beispiel: Nadelantrieb einer Kettenwirkmaschine.- 5.4. Antriebe mit verzweigter Struktur.- 5.4.1. Elastische Hauptwelle mit starren Mechanismen.- 5.4.2. Antriebe mit Baumstruktur.- 5.4.3. Reguläre Systeme mit Ketten- und Baumstruktur.- 5.4.4. Mechanismen-Strukturen als Kontinuum.- 5.4.5. Hauptwelle mit mehreren Mechanismenzweigen.- 5.4.6. Beispiele.- 5.4.6.1. Antrieb mit mehreren identischen Mechanismen.- 5.4.6.2. Antrieb mit zwei Teilsystemen.- 5.4.6.3. Biegeschwingungen eines Nähwirkmaschinen-Antriebs.- 5.5. Nichtlineare Schwingungen von Mechanismen.- 5.5.1. Bemerkungen zu nichtlinearen Aufgaben.- 5.5.2. Numerische Integration.- 5.5.3. Reduktion der Anzahl der Koordinaten.- 5.5.4. Berechnung periodischer Lösungen.- 5.5.5. Beispiele.- 5.5.5.1. Pressenantrieb im Gestell.- 5.5.5.2. Mobilkran mit Lastmomentensicherung.- 6. Literaturverzeichnis.- Wichtige verwendete Kurzzeichen.

O autorze

Professor Dr. Hans Dresig
geb.1937,
1954-1960 Studium Maschinenbau (TU Dresden),
1965 Dr.-Ing.,1970 Dr.-Ing. habil. (TU Dresden),
1965-1969 Kranbau Eberswalde,
1970-1978 Dozent,
1978-2002 Professor für Technische Mechanik, Lehrstuhl Maschinendynamik an TH Karl-Marx-Stadt /TU Chemnitz