Gelenke Und Gelenkwellen: Berechnung, Gestaltung, Anwendungen

ISBN-13: 9783642626012 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 342 str.

Hans-Christoph Seherr-Thoss; Friedrich Schmelz; Erich Aucktor

Opis

Was nutzt der beste Motor und das beste Getriebe ohne eine Gelenkwelle? Die Technik der Gelenke und Gelenkwellen hat seit Erscheinen dieses einzigen Referenzwerks zu diesem Thema grosse Fortschritte gemacht und ihre Anwendungen haben sich vervielfacht. Entsprechend umfangreich waren die Uberarbeitungen fur die vorliegende zweite Auflage. Auch die Darstellung des Stoffes wurde angepasst: Von den Grundlagen ausgehend werden hinterschnittfreie Fertigung sowie moderne Sichtweisen der Festigkeitstheorie und Lebensdauer-Schatzung behandelt. Die Gestaltung und zweckmassige Anwendung von Kreuzgelenk-Wellen, auch in Landmaschinen, wird ebenso beschrieben, wie die Gleichlauf-Gelenke im Strassen- und Schienenfahrzeugbau. Der Text stutzt sich auf bisher nicht veroffentlichte Abbildungen, Tabellen und Hilfswerte. Dieses Werk ist ein "Muss" fur jeden Antriebstechniker, Konstrukteur und Studenten als Ratgeber und Nachschlagewerk. Ein absoluter Bestseller."

Spis treści

1 Gelenkwellen zur Übertragung von Drehbewegungen.- 1.1 Frühe Berichte über die ersten Gelenke.- 1.1.1 Kreuzgelenke von Hooke.- 1.2 Theorie der Übertragung von Drehbewegungen durch Kreuzgelenke.- 1.2.1 Die Ungleichförmigkeit von Kreuzgelenken nach Poncelet.- 1.2.2 Vermeidung der Ungleichförmigkeit durch das Doppelkreuzgelenk von Hooke.- 1.2.3 Erweiterung der Gleichlautbedingungen durch d’Ocagne.- 1.2.4 Vereinfachungen des Doppelkreuzgelenks.- 1.2.4.1 Das Tracta-Gelenk von Fénaille.- 1.2.4.2 Verschiedene weitere Vereinfachungen.- 1.2.4.3 Anderthalbfaches Kreuzgelenk von Bouchard.- 1.3 Die Kugelgelenke.- 1.3.1 Kugelgelenke von Weiss und Rzeppa.- 1.3.2 Entwicklung zum Verschiebegelenk.- 1.4 Entwicklung der Podegelenke.- 1.5 Erste Anwendungen der Festigkeitslehre auf Gelenkwellen.- 1.5.1 Berechnung der Kreuzzapfen auf Biegung.- 1.5.2 Berechnung der Kreuzzapfen auf Flächenpressung.- 1.5.3 Berechnung der Gelenke auf Lebensdauer.- 1.6 Literatur zu Kapitel 1.- 2 Theorie der Gleichlaufgelenke.- 2.1 Entstehung der Gleichlaufgelenke.- 2.2 Erste, indirekte Methode zum Beweis des Gleichlaufs nach Metzner.- 2.2.1 Geradlinige Laufrillen der wirksamen Geometrie.- 2.2.2 Kreisförmige Laufrillen der wirksamen Geometrie.- 2.3 Zweite, direkte Methode zum Beweis des Gleichlaufs nach Michel Orain.- 2.3.1 Polypodegelenke.- 2.3.2 Das freie Tripodegelenk.- 2.4 Literatur zu Kapitel 2.- 3 Die Hertzsehe Theorie und die Grenzen ihrer Anwendung.- 3.1 Koordinatensysteme.- 3.2 Die Gleichungen der Körperoberflächen.- 3.3 Berechnung des Hilfswerts cos ?.- 3.4 Berechnung der Verformung 6 in der Kontaktfläche.- 3.5 Lösung der elliptischen Einzelintegrale J1 bis J4.- 3.6 Berechnung der elliptischen Integrale K und E.- 3.7 Die Halbachsen der elliptischen Kontaktfläche bei Punktberührung.- 3.8 Die elliptischen Koeffizienten ? und ?.- 3.9 Die Breite der rechteckigen Kontaktfläche bei Linienberührung.- 3.10 Verformung und Flächenpressung in der Kontaktfläche.- 3.10.1 Punktberührung.- 3.10.2 Linienberührung.- 3.11 Literatur zu Kapitel 3.- 4 Berechnung der Gelenke.- 4.1 Grundsätzefür die Auslegung.- 4.1.1 Vergleich der festigkeits-theoretischen Annahmen durch Franz Karas 1941.- 4.1.2 Statische Beanspruchung.- 4.1.3 Dynamische Beanspruchung und Lebensdauer.- 4.1.4 Gemeinsame Drehmomentgleichung für alle Gelenke.- 4.2 Kreuzgelenke und -gelenkwellen.- 4.2.1 Die statische Übertragungsfähigkeit Mo.- 4.2.2 Die dynamische Übertragungsfähgikeit Md.- 4.2.3 Die mittlere äquivalente Druckkraft Pm.- 4.2.4 Rechnerisches Näherungsverfahren für die mittlere äquivalente Druckkraft Pm.- 4.2.5 Die dynamische Übertragungszahl 2CR.- 4.2.5.1 Berechnungsbeispiel für eine Kreuzgelenkwelle im stationären Betrieb.- 4.2.6 Gelenkwellen im Kraftfahrzeugbau.- 4.2.6.1 Auslegung der Kreuzgelenke für den Kraftfahrzeugbau nach GWB.- 4.2.6.2 Berechnungsbeispiel für die Kreuz-Gelenkwellen von Nutzkraftwagen.- 4.2.7 Grenzwerte für Drehzahl und Beugungswinkel.- 4.2.8 Die biegekritische Drehzahl nk.- 4.2.9 Doppelkreuzgelenke.- 4.3 Kräfte in den Anschlußlagerungen der Kreuzgelenkwellen.- 4.3.1 Das Kräftespiel in den Kreuzgelenken.- 4.3.2 Anschlußlagerkräfte der Kreuzgelenkwelle in W-Beugung.- 4.3.3 Anschlußlagerkräfte der Kreuzgelenkwelle in Z-Beugung.- 4.4 Kugel-Drehgelenke.- 4.4.1 Statische und dynamische Übertragungsfähigkeit Mo und Md.- 4.4.1.1 Radiale Anschlußlagerkräfte von Gleichlauf-Gelenkwellen.- 4.4.2 Das Kugel-Drehgelenk nach den Regeln der Wälzgleit-Lagerung.- 4.4.3 Ein gemeinsamer, genauer Gelenkmittelpunkt.- 4.4.3.1 Kugel-Drehgelenke nach dem Rzeppa-Prinzip.- 4.4.4 Die Innenzentrierung des Kugel-Drehgelenks.- 4.4.4.1 Das Axialspiel sa.- 4.4.4.2 Drei Beispiele zur Berechnung des Axialspiels sa.- 4.4.4.3 Der Zwangs-Mittenversatz.- 4.4.4.4 Die Selbsthemmung zwischen Hohlkugel und Kugel.- 4.4.5 Die Geometrie der Laufrillen.- 4.4.5.1 Längsschnitte der Laufrillen.- 4.4.5.2 Querschnitte der Laufrillen.- 4.4.5.3 Führung und Steuerung der Kugeln.- 4.4.5.4 Rollwilligkeit der Kugeln.- 4.4.5.5 Der Kugelkäfig im Kugel-Drehgelenk.- 4.4.5.6 Stützfläche des Käfigs in Kugel-Drehgelenken.- 4.4.5.7 Die Kugeln.- 4.4.5.8 Überprüfung auf Laufstörungen in Kugel-Drehgelenken.- 4.4.6 Bauformen der Kugel-Drehgelenke.- 4.4.6.1 Gestaltung und Übertragungsfähigkeit von Pestgelenken. Bauart Rzeppa.- 4.4.6.2 AC-Festgelenke von 1988/1999.- 4.4.6.3 UF-Festgelenke (undercut free).- 4.4.6.4 CUF-Gelenke nach Jacob/Paland (complete undercut free).- 4.4.6.5 Berechnungsbeispiel eines CUF-Gelenks.- 4.4.7 Verschiebegelenke.- 4.4.7.1 DO-Verschiebegelenke.- 4.4.7.2 VL-Verschiebegelenke.- 4.4.8 Die Lebensdauer von Kugel-Drehgelenken nach der Palmgren-Miner-Regel.- 4.5 Pode-Gelenke.- 4.5.1 Bipode-Gelenk.- 4.5.2 Tripode-Gelenk.- 4.5.3 Tripode-GI-Verschiebegelenk.- 4.5.4 Statische Übertragungsfähigkeit des ungebeugten Tripode-Gelenks.- 4.5.5 Statische Übertragungsfähigkeit des gebeugten Tripode-Gelenks.- 4.5.6 Vom GI-C zum AAR-Gelenk.- 4.5.7 Das reibungs- und schwingungsarme Tripode-Verschiebe- Gelenk AAR.- 4.6 Werkstoffe, Wärmebehandlung und Fertigung.- 4.6.1 Die Beanspruchungen.- 4.6.2 Der Werkstoff und das Härten.- 4.6.3 Die Auswirkungen der Wärmebehandlung auf das übertragbare, statische Moment.- 4.6.4 Schmieden in der Fertigung.- 4.6.5 Fertigung von Einzelteilen.- 4.7 Grundsätzliches Vorgehen bei der Berechnung einer Gelenkwelle.- 4.8 Literatur zu Kapitel 4.- 5 Gelenkwellen.- 5.1 Kreuzgelenkwellen.- 5.1.1 Anschlußelemente.- 5.1.2 Zapfenkreuze.- 5.1.3 Verschiebeelemente.- 5.1.4 Reibung im Antriebsstrang — Längsverschiebungen.- 5.1.5 Die Längswelle.- 5.1.6 Gelenkwellenrohre aus Verbundfaserstoffen.- 5.2 Ausführungsarten von Gelenkwellen.- 5.2.1 Fahrzeugbau.- 5.2.1.1 Die Baureihe Cardan Compact 2000 von 1989.- 5.2.1.2 Mehrteiliger Wellenstrang und Zwischenwellen-Lager.- 5.2.1.3 Gelenkwellen mit Lagerböckchen.- 5.2.1.4 Gelenkwellen für Industrie-Anwendung.- 5.2.1.5 Gelenkwellen für Automobil-Lenkungen.- 5.2.1.6 Gelenkwellen nach DIN 808.- 5.3 Landmaschinenbau.- 5.3.1 Ausführungsarten der Gelenkwellen.- 5.3.2 Forderungen an die Gelenkwellen in der Landtechnik.- 5.3.3 Einsatz der Gelenkwellen.- 5.3.4 Berechnungsbeispiel einer Gelenkwelle für Landmaschinen.- 5.4 Gleichlauf-Gelenkwellen.- 5.4.1 Lösungen zum Anschluß der Gleichlaufgelenke.- 5.4.2 Kugel-Drehgelenkwellen.- 5.4.3 Gleichlauf-Gelenkwellen im Front- und Heckantrieb von Personenwagen.- 5.4.4 Berechnungsbeispiel einer Kugel-Drehgelenkwelle für einen Elektromotor-Antrieb.- 5.4.5 Ausführungsarten von Tripode-Gelenkwellen.- 5.4.6 Berechnungsbeispiel der Tripode-Gelenkwelle eines Personenwagens.- 5.4.7 Berechnungsbeispiel für die Gelenkwellen eines vierradangetriebenen Personenkraftwagens, Baujahr 1986–94.- 5.5 Gelenke und Gelenkwellen im Schienenfahrzeugbau.- 5.6 Konstruktions- und Gestaltungsregeln für den günstigsten Gelenkwellenstrang.- 5.7 Literatur zu Kapitel 5.- Namensverzeichnis.

Blurb

Die Technik der Gelenke und Gelenkwellen hat seit Erscheinen dieses einzigen Referenzwerks zu diesem Thema große Fort- schritte gemacht und ihre Anwendungen haben sich verviel- facht. Entsprechend umfangreich waren die Überarbeitungen für die vorliegende zweite Auflage. Auch die Darstellung des Stoffes wurde angepasst: Von den Grundlagen ausgehend werden hinterschnittfreie Fertigung sowie moderne Sichtweisen der Festigkeitstheorie und Lebensdauer-Schätzung behandelt. Die Gestaltung und zweckmäßige Anwendung von Kreuzgelenk-Wellen, auch in Landmaschinen, wird ebenso beschrieben, wie die Gleichlaufgelenke im Straßen- und Schienenfahrzeugbau. Der Text stützt sich auf bisher nicht veröffentlichte Abbildun- gen, Tabellen und Hilfswerte. Dieses Werk dient allen An- triebstechnikern - Konstrukteuren und Studenten - als Lehr- buch und Nachschlagewerk.